Дефекты сварных швов и соединений Автор: преподаватель Головков Алексей Николаевич Еловский филиал ГБОУ СПО Осинский профессионально-педагогический колледж Занятие по дисциплине Оборудование и технология электрогазосварки

В процессе образования сварных соединений в металле шва и зоне термического влияния могут возникать различные отклонения от установленных норм и технических требований, приводящие к ухудшению работоспособности сварных конструкций, снижению их эксплуатационной надежности, ухудшению внешнего вида изделия. Такие отклонения называют дефектами. Все дефекты сварных швов могут быть разделены на три основные группы: дефекты формы и размеров; наружные и внутренние макроскопические дефекты; дефекты микроструктуры.

Наружные и внутренние макроскопические дефекты брызги металла; наплывы; подрезы; прожоги; непровары; трещины; шлаковые включения; свищи; поры.

Наиболее частыми дефектами формы и размеров сварных швов являются их неполномерность, неравномерные ширина и высота, бугристость. Причины их возникновения: –колебания напряжения в сети; –проскальзывание проволоки в подающих роликах; – неравномерная скорость сварки; –неправильный угол наклона электрода; –протекание жидкого металла в зазоры; –их неравномерность по длине стыка.

Дефекты микроструктуры Микроструктура шва и околошовной зоны в значительной мере определяет свойства сварных соединений и характеризует их качество. 1. Наплавленный металл 2. Участок неполного расплавления; 3. Участок перегрева; 4. Участок нормализации; 5. Участок неполной перекристаллизации; 6. Участок рекристаллизации; 7. Участок синеломкости.

Дефекты микроструктуры Микроструктура шва и околошовной зоны в значительной мере определяет свойства сварных соединений и характеризует их качество. К дефектам микроструктуры относят повышенное содержание оксидов и различных неметаллических включений, микропоры и микротрещины, крупнозернистость, перегрев и пережог металла.

Дефекты микроструктуры На участке перегрева металл имеет крупнозернистое строение. Чем крупнее зерна, тем меньше поверхность их сцепления и выше хрупкость металла. Перегретый метал плохо сопротивляется ударным нагрузкам. Наиболее опасным дефектом является пережог. Такой металл имеет повышенную хрупкость и не поддается исправлению. Причиной образования пережога является плохая защита сварочной ванны от кислорода воздуха, а также сварка на чрезмерно большой силе тока.

Поры появляются в сварных швах при недостаточной полноте удаления газов при кристаллизации металла шва. Причины пор - повышенное содержание углерода при сварке сталей, загрязнения на кромках, использование влажных флюсов, защитных газов, высокая скорость сварки, неправильный выбор присадочной проволоки.

Поры могут располагаться в шве отдельными группами, в виде цепочек или единичных пустот. Иногда они выходят на поверхность шва в виде воронкообразных углублений, образуя так называемые свищи. Поры также ослабляют сечение шва и его прочность, сквозные поры приводят к нарушению герметичности соединений.

Непроваром называют местное несплавление кромок основного металла или несплавление между собой отдельных валиков при многослойной сварке. Непровары уменьшают сечение шва и вызывают концентрацию напряжений в соединении, что может резко снизить прочность конструкции.

Причины образования непроваров - плохая зачистка металла от окалины, ржавчины и загрязнений, малый зазор при сборке, большое притупление, малый угол скоса кромок, недостаточный сварочный ток, большая скорость сварки, смещение электрода от центра стыка. Непровары выше допустимой величины подлежат удалению и последующей заварке.

Наплывы образуются в результате натекания жидкого металла на поверхность холодного основного металла без сплавления с ним. Они могут быть местными - в виде отдельных застывших капель, а также иметь значительную протяженность вдоль шва. Чаще всего наплывы образуются при выполнении горизонтальных сварных швов на вертикальной плоскости.

Причины образования наплывов - большой сварочный ток, слишком длинная дуга, неправильный наклон электрода, большой угол наклона изделия при сварке на спуск. При выполнении кольцевых швов наплывы образуются при недостаточном или излишнем смещении электрода с зенита. В местах наплывов часто могут выявляться непровары, трещины и др.

Шлаковые включения, представляющие собой вкрапления шлака в шве, образуются в результате плохой зачистки кромок деталей и поверхности сварочной проволоки от оксидов и загрязнений. Они возникают при сварке длинной дугой, недостаточном сварочном токе и чрезмерно большой скорости сварки, а при многослойной сварке - недостаточной зачистке шлаков с предыдущих слоев. Шлаковые включения ослабляют сечение шва и его прочность.

Подрезы представляют собой продолговатые углубления (канавки), образовавшиеся в основном металле вдоль края шва. Они возникают в результате большого сварочного тока и длинной дуги.

Основной причиной подрезов при выполнении угловых швов является смещение электрода в сторону вертикальной стенки. Это вызывает значительный разогрев металла вертикальной стенки и его стекание при оплавлении на горизонтальную стенку. Подрезы приводят к ослаблению сечения сварного соединения и концентрации в нем напряжений, что может явиться причиной разрушения.

Трещины, также как и непровары, являются наиболее опасными дефектами сварных швов. Они могут возникать как в самом шве, так и в околошовной зоне и располагаться вдоль или поперек шва. По своим размерам трещины могут быть макро- и микроскопическими. На образование трещин влияет повышенное содержание углерода, а также примеси серы и фосфора.

Прожоги - это сквозные отверстия в шве, образованные в результате вытекания части металла ванны. Причинами их образования могут быть большой зазор между свариваемыми кромками, недостаточное притупление кромок, чрезмерный сварочный ток, недостаточная скорость сварки. шва. Наиболее часто прожоги образуются при сварке тонкого металла и выполнении первого прохода многослойного шва.

1. АНО «Научный Центр внедрения телекоммуникационных технологий «Гражданская сеть» 2. Федеральный центр информационных образовательных ресурсов ФЦИОР Сварка и резка материалов: Учебное пособие. Ю. В. Казаков, М.Г. Козулин и др.; М.: Академия 4. Иллюстрированное пособие сварщика. Издательство «Соуэло», Москва, 2000 г.