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.
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.