Что можно определить по виду излома сварного соединения
Металлографический анализ
Многочисленные и отличающиеся между собой методы исследования металлов можно разделить на две группы:
1. Методы, которые позволяют определить строение и преобразования, которые протекают в металлах. Эти методы делятся на структурные методы, которые позволяют непосредственно наблюдать строение металлов и методы, которые базируются на связи между строением и свойствами металлов.
2. Методы, которые позволяют непосредственно определять свойства металлов, прежде всего механические, а также физические химические и др.
Объектами макроскопического анализа являются:
— поверхность неразрушенного изделия;
— изломы;
— макрошлифи.
Поверхности неразрушенного изделия исследуют относительно редко, как правило, для выявления и характеристики образованных в процессе эксплуатации или изготовления трещин. Выявление трещин является предметом специальной науки дефектоскопии. При исследовании поверхности сварных соединений, по внешнему виду можно определить способ сварки, поверхностные дефекты, качество формирования сварного шва. Изломы могут быть различными по форме, виду и различаться в зависимости от состава металла, его строения, отдельных дефектов, условий обработки и состояния при котором произошло разрушение. Метод состоит в исследовании поверхностей, которые образовались при разрушении металлических образцов. С помощью этого метода определяют: форму и размер зерна, вид излома характер разрушения. Изучение излома позволяет оценить качество металла, а область материаловедения, которая этим занимается, называют фрактографией. Мелкозернистый излом свидетельствует о более высоких механических свойствах, чем крупнозернистый. По излому можно определить характер разрушения: вязкое, хрупкое или вызванное усталостью металла. Различают такие виды изломов:
Вязкий излом имеет бугристо-сглаженый рельеф с выступлениями или чашечками, которые свидетельствует о значительной пластической деформации перед разрушением. Поверхность матовая, о форме и размерах зерен металла по виду вяжущего излома судить нельзя.
Вид излома зависит не только от материала, но и от условий разрушение (температура, скорость приложения погрузки и т.д.). Разновидностями хрупкого излома является нафталиновый, камневидный, фарфоровый.
Излом от усталости металла образовывается при циклических нагрузках. Он состоит из трех зон: зарождения трещины, распространения трещины и долома. Первая зона плоская и гладкая. Увеличиваясь при работе изделия, трещина образовывает зону излома от усталости с характерными концентрическими бороздами или дугами и мелкозернистым фарфоровидным изломом. Долом проходит внезапно и может быть вязким или хрупким.
Микроскопический анализ состоит в исследовании структуры материалов при больших увеличениях с помощью микроскопа. В зависимости от необходимого увеличения для четкого наблюдения всех фаз, их количества, формы и распределения в микроскопах используют:
— белый свет и обычные оптические системы, которые составляются с комбинацией стеклянных линз и призм (оптическая микроскопия);
— электронный луч, то есть поток электронов, для образования которого используют электромагнитные и электростатические линзы (электронная микроскопия).
Рассмотрим более подробно методы оптической микроскопии. Использование белого света позволяет наблюдать структуру металла при общем увеличении от несколько десятков до 2000 раз. Практично эта величина не преувеличивает 1000 раз, что позволяет наблюдать элементы структуры размером не меньше 0,2 мкм и способствует распространению метода оптической микроскопии для изучения структуры многих металлических сплавов. С помощью микроанализа можно определить форму и размеры отдельных зерен, фаз, их состав, относительное расположение, выявить наличие включений, микродефектов, что позволяет охарактеризовать свойства металлов и сплавов.
1. Не делать резкого перехода от грубой шлифовки к мелкой, а постепенно уменьшать зернистость шлифовальной бумаги.
2. В процессе полировки образцы не прижимать сильно к полировочному диску.
3. Перед травлением поверхность образца протереть ваткой, смоченной в спирте.
4. После травления шлиф протереть спиртом и просушить фильтровальной бумагой.
Для заэвтектоидных сталей структура состоит из темных зерен перлита (0,8%С) обрамленных светлой цементитной сеткой (6,67%С). Соответственно формула для расчета содержания углерода для заэвтектоидных сталей:
Общий экзамен
Общий экзамен
Общий экзамен. (м)
Уровень:I
Какая сталь обыкновенного качества относится к кипящей?
1. Сталь не полностью раскисленная марганцем при выплавке, и содержащая не более 0,05% кремния.
Какая сталь обыкновенного качества относится к спокойной?
1. Сталь, полностью раскисленная при выплавке и содержащая 0,15-0,3% кремния
Какая сталь обыкновенного качества относится к полуспокойной.
К какому классу сталей относятся сварочные проволоки Св-08, Св08А, Св-08ГА, Св-10ГА?
1. Содержащие один или несколько элементов в определенных концентрациях, которые введены в них с целью придания заданных физико-химических и механических свойств.
Какой свариваемостью обладают низкоуглеродистые стали?
Что обозначают буквы и цифры в маркировке низколегированных сталей?
3. Обозначение химических элементов и их процентный состав.
Какие из перечисленных сталей относятся к углеродистым?
1. Ст3сп, сталь10, сталь 15, сталь 18кп
Какой буквой русского алфавита обозначают углерод и никель в маркировке легированных сталей?
3. Углерод не обозначают буквой; никель — «Н».
Какие изменения свойств происходят при закалке малоуглеродистых сталей?
2. Возрастают прочностные характеристики, пластичность уменьшается
Какие основные характеристики приняты для оценки механических свойств металлов?
1. Временное сопротивление разрыву, предел текучести, относительное удлинение и сужение, твердость, ударная вязкость.
Для чего в сталь вводятся легирующие элементы?
1. Для придания стали специальных свойств.
Укажите, чем отличается Ст3кп от Ст3сп?
2. Содержанием кремния.
Для чего производится предварительный и сопутствующий подогрев?
2. Для выравнивания неравномерности нагрева при сварке, снижения скорости охлаждения и уменьшения вероятности появления холодных трещин.
Какие характеристики можно определить при испытаниях образцов металла на растяжение?
3. Предел текучести, предел прочности, относительные удлинение и поперечное сужение.
Какая характеристика определяется при статическом изгибе?
Какие характеристики металла определяются при испытаниях на изгиб (плоских образцов) и сплющивание (труб)?
Какие характеристики определяют при ударном изгибе?
2. Ударную вязкость.
Что можно оценить по виду излома сварного соединения?
2. Строение металла, его сплошность и сделать качественный вывод о пластических свойствах металла.
Как влияет высокое содержание серы и фосфора на свариваемость стали?
3. Способствует появлению трещин и ухудшает свариваемость стали.
Что представляет собой сварной шов при сварке плавление?
2. Участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла.
Чем определяются свойства сварного соединения?
1. Свойствами металла шва, линии сплавления с основным металлом и зоны термического влияния.
Как влияет неравномерность нагрева при сварке на величину деформации основного металла?
1. Увеличивает величину деформации.
2. Не влияет на величину деформации.
3. Уменьшает величину деформации.
Как влияет увеличение объема наплавленного металла на величину деформации основного металла?
3. Увеличивает величину деформации.
Какие сварочные деформации называют остаточными?
2. Деформации, остающиеся после сварки и полного остывания изделия.
Как влияет подогрев изделий в процессе сварки на величину остаточных деформаций?
2. Уменьшат деформацию изделия.
От чего зависит величина деформации свариваемого металла?
2. От неравномерности нагрева.
Какие конструктивные элементы характеризуют форму разделки кромок?
2. Притупление, угол скоса кромки.
Какие бывают типы сварных соединений?
1. Односторонние и двусторонние.
2. Стыковые, тавровые, угловые, нахлесточные.
3. Вертикальные и горизонтальные.
Как обозначается сварное соединение на чертеже?
2. Указывается ГОСТ, тип соединения, метод и способ сварки, катет шва, длина или шаг, особые обозначения.
Что обозначают цифры возле букв на чертеже с указанием сварного шва?
1. Порядковый номер шва по ГОСТ (ОСТ).
Какой линией изображают видимый сварной шов на чертеже?
Когда должна быть проконтролирована каждая партия сварочных материалов?
1. До начала ее производственного использования.
Какие параметры необходимо контролировать после выполнения подготовки деталей и сборочных единиц под сварку?
3. Все параметры, указанные в п. п. 1 и 2.
На какие две основные группы делятся методы контроля по воздействию на материал сварного соединения?
3. Разрушающие и неразрушающие.
С какой целью выполняют визуальный контроль сварного соединения?
2. С целью выявления поверхностных дефектов и дефектов формирования шва.
Чем выявляются дефекты формы шва и его размеры?
3. Измерительными инструментами и специальными шаблонами.
Какие дефекты сварного шва выявляются с помощью радиографического контроля, ультразвуковым и др. равноценными им методами?
1. Трещины, не провары, не сплавления, поры, неметаллические и металлические включения.
Что называют включением?
1. Обобщенное наименование пор, шлаковых и вольфрамовых включений.
В какой момент следует исправлять дефекты сварных соединений, подлежащих последующей термообработке (отпуску)?
Какие дефекты допускается устранять сварщику (не привлекая руководителя работ) в процессе сварки стыка трубы?
3. Поверхностные поры, шлаковые включения, межваликовые несплавления, подрезы.
Что называют трещиной?
1. Дефект сварного соединения в виде разрыва металла в сварном шве и/или прилегающих к нему зонах.
Что называют прожогом?
2. Сквозное отверстие в сварном шве.
Что называют наплывом в металле шва?
2. Дефект в виде металла, натекшего на поверхность свариваемого металла и или ранее выполненного валика и не сплавившегося с ним.
3. Дефект сварного шва в виде замкнутой полости, заполненной газом.
Какую форму могут иметь поры?
3. Сферическую и удлиненную.
1. Углубление по линии сплавления шва с основным металлом.
Что такое «непровар>>
3. Дефект в виде несплавления в сварном соединении вследствие неполного расплавления кромок или поверхностей ранее выполненных валиков сварных швов.
Как необходимо произвести заварку удаленного дефектного участка шва, если сварка производилась с предварительным подогревом?
Какие требования предъявляются к качеству исправленного участка шва?
1. Те же, что и к основному шву.
Допускаются ли в сварных соединениях трещины, выявленные при визуальном контроле?
2. Трещины всех видов и направлений не допускаются.
Что такое «ручная дуговая сварка покрытым электродом»?
2. Дуговая сварка, при которой возбуждение дуги, подача электрода и его перемещение производятся вручную, а газошлаковая защита расплавленного металла обеспечивается расплавлением и разложением компонентов покрытия.
Что такое «дуговая сварка в защитном газе»?
2. Дуговая сварка, при которой дуга и расплавленный металл, находятся в защитном газе, подаваемом в зону сварки с помощью специальных устройств.
Что такое «дуговая сварка неплавящимся электродом»?
1. Дуговая сварка, выполняемая не расплавляющимся при сварке электродом.
Что такое «дуговая сварка плавящимся электродом»?
3. Дуговая сварка, выполняемая электродом, который, расплавляясь при сварке, служит присадочным металлом.
Что такое «дуговая сварка под флюсом»?
2. Дуговая сварка, при которой дуга горит под слоем флюса между непокрытым металлическим электродом и деталью.
Что является отличительным признаком дуговой сварки порошковой проволокой?
2. Использование электродной проволоки, состоящей из металлической оболочки, заполненной порошкообразным веществом.
Что такое «электрошлаковая сварка»?
3. Сварка плавлением, при которой для нагрева используется тепло, выделяющееся при прохождении электрического тока через расплавленный шлак
Что такое импульсно-дуговая сварка?
2. Дуговая сварка, при которой дугу дополнительно питают импульсами тока по заданной программе.
Что такое магнитное дутье дуги?
2. Отклонение дуги от оси электрода в результате действия магнитных полей или ферромагнитных масс при сварке.
Где должен подключатся токопровод к изделиям больших размеров для выполнения сварки?
2. В непосредственной близости к месту сварки, при условии надежного контакта.
Какую электрическую величину измеряют электрическим прибором – амперметром?
1. Силу электрического тока в цепи.
2. Напряжение в электрической цепи.
Каким образом включают в электрическую цепь амперметр для измерения силы электрического тока?
1. Амперметр включают в электрическую цель последовательно с остальными элементами.
Каким образом включают в электрическую цепь вольтметр для измерения напряжения на участке электрической цепи?
1. Вольтметр включают параллельно тому участку цепи, на котором измеряют напряжение.
Какой основной критерий при выборе провода для электрических цепей?
1. Исходя из допустимой плотности тока.
Какова частота промышленного переменного тока, вырабатываемого электростанциями в России?
При каком роде тока обеспечивается более высокая устойчивость горения дуги?
Какой тип источников питания предназначен для сварки на постоянном токе?
3. Сварочные выпрямители, генераторы, тиристорные источники питания.
Для чего служит трансформатор?
2. Для преобразования напряжения переменного тока.
Что такое режим холостого хода сварочного источника питания?
2. Первичная обмотка трансформатора подключена к сети, а вторичная обмотка разомкнута.
Какой тип источников питания предназначен для сварки на переменном токе?
1. Сварочные трансформаторы.
Что такое сварочный выпрямитель?
1. Преобразователь энергии сети в энергию выпрямленного тока, используемую для сварочных работ.
Что представляет собой сварочный выпрямитель?
1. Трансформатор и полупроводниковый блок выпрямления.
Чем должен быть оснащен сварочный источник питания для ручной дуговой сварки?
Зависит ли напряжение дуги от её длины?
Какая внешняя характеристика наиболее приемлема для ручной дуговой сварки?
Какие вольт-амперные характеристики могут иметь сварочные источники питания?
1. Падающие, пологопадающие, крутопадающие и жесткие.
Для чего применяется осциллятор?
1. Для возбуждения дуги и повышения устойчивости ее горения.
Как надо подключить источник постоянного тока при сварке на обратной полярности?
2. Положительный полюс к электроду
На какой полярности обеспечивается большее проплавление основного металла при ручной дуговой сварке?
1. На прямой полярности
2. На обратной полярности
Что обозначает буква «А» в маркировке стали 30ХМА, 30ХГСА?
Укажите причины образования горячих трещин.
1. Повышенное содержание в металле шва углерода, кремния, серы, фосфора, глубокая и узкая сварочная ванна.
Как за счет технологии сварки можно предупредить образование горячих трещин?
2. Выбором оптимальной формы разделки кромок, снижением погонной энергии.
Когда образуются горячие трещины?
2. В процессе затвердевания и охлаждения металла при температуре 1100. 1300 градусов Цельсия, вследствие резкого снижения пластических свойств и развития растягивающих напряжений.
Каковы причины образования холодных трещин?
3. Высокие временные и остаточные сварочные напряжения и снижение пластичности металлашва и околошовной зоны.
Укажите, когда образуются холодные трещины.
3. При температурах 150 градусов Цельсия и ниже сразу после остывания шва или через длительный промежуток времени.
Какими технологическими мерами можно предупредить образование холодных трещин?
2. Предварительным и сопутствующим подогревом, снижением содержания водорода в сварном соединении, применением отпуска после сварки.
Как влияет характер переноса электродного металла на качество сварного шва?
1. Мелкокапельный регулярный перенос способствует получению бездефектных швов.
Что представляет собой дефект, называемый «кратер шва»?
1. Углубление, образующееся в конце валика под действием давления дуги и объемной усадки металла шва.
Укажите причины образования непроваров при ручной дуговой сварке.
1. Большая скорость ведения сварки, недостаточная величина сварочного тока.
2. Малая скорость ведения сварки, повышенная величина сварочного тока.
3. Малая скорость ведения сварки, оптимальная величина сварочного тока.
Укажите основные причины образования прожога.
1. Завышен сварочный ток относительно толщины свариваемого металла.
Следует ли удалять прихваточные швы, имеющие недопустимые наружные дефекты (трещины, наружные поры и т. д.) по результатам визуального контроля?
Назовите основные внутренние дефекты сварных соединений при дуговой сварке.
1. Трещины, непровары, поры, шлаковые включения.
Как исправлять в сварном шве свищи?
1. Удалением дефектного места до “здорового” металла механическим способом с последующей заваркой.
Укажите порядок исправления шва со скоплением газовых пор и шлаковых включений на части его сечения.
1. Дефектный участок сварного шва удаляется до “здорового” металла с образованием U-образной разделки кромок с последующей его заваркой после подтверждения при контроле полноты удаления дефектов.
Что такое «газовая сварка»?
2. Сварка плавлением, при которой для нагрева используется тепло пламени смеси газов, сжигаемой с помощью горелки.
Что обозначает буква «А» и «АА» в маркировке сварочных проволок Св-08А и Св-08АА?
1. Пониженное содержание серы и фосфора в проволоке.
Что называют искуственным заземлителем при реализации защитных мер электробезопасности
2. Заземлитель, специально выполняемый для целей заземления
При каких номинальных напряжениях не требуется заземление или зануление электроустановок:
2. До 42 В переменного тока и до 110 В постоянного тока
Какие проводники должны использоваться в качестве нулевых защитных проводников, идущих к переносным электроприемникам?
2. Отдельный проводник, присоединяемый к специальному контакту вилки втычного соединения и к корпусу электроприемника
С каким напряжением следует предусматривать питание переносных электроприемников от сети:
3. Не выше 380/220 В
Как должны быть подведены электрические проводники во втычных соединениях переносных электроприемников?
Какой цвет должны иметь провода электропроводки по всей длине:
1. Иметь разный цвет, при этом цвет должен обозначать назначение проводника
2. На оборудовании должен быть предусмотрен болт и вокруг него контактная площадка, расположенные в доступном месте с надписью «Земля».
На каком расстоянии должны располагаться кабели электросварочных машин от трубопроводов ацетилена и других горючих газов?
Какая максимальная длина гибкого кабеля допускается при подключении передвижной электросварочной установки к коммутационному аппарату?
С какой квалификационной группой по электробезопасности допускаются электросварщики для проведения электросварочных работ?
Кто должен присоединять и отсоединять от сети электросварочные установки?
3. Электротехнический персонал с группой по электробезопасности не ниже III.
Какое напряжение применяется для светильников местного освещения в помещениях с повышенной опасностью?
1. Для стационарно установленных на более 42 В, а для переносных светильников – 12 В.
На какой минимальной высоте над рабочим местом разрешается подвешивать временную электропроводку?
На какой минимальной высоте над проходами разрешается подвешивать временную электропроводку?
На какой минимальной высоте над проездами разрешается подвешивать временную электропроводку?
В каких случаях ручные электроинструменты (входящие в комплект сварочного оборудования) должны быть выключены и отсоединены от электрической сети:
1. При перерывах в работе и по окончанию работы
2. При смазке и очистке
3. При смене рабочего инструмента (ножей и пр.)
4. Правильные ответы 1,2 и 3
В какие сроки должен осматриваться инструмент, применяемый в строительстве, на предмет его исправности:
2. Не реже одного раза в 10 дней, а также непосредственно перед применением
На каком расстоянии должны располагаться сварочные кабели от баллонов с кислородом?
Дефекты сварных соединений
Открыв ГОСТ 30242 «Дефекты соединений при сварке металлов плавлением. Классификация, обозначение и определения» конечно можно прочитать какие бывают дефекты сварных швов, а вот понять… А вот понять, что такое дефекты сварки мы поможем в данной статье. И в отличие от книги Юхин Н.А. Дефекты сварных швов и соединений здесь представлены не изображения, а фотографии.
Содержание
В п. 2.1. ГОСТ 30242 сказано: «Дефекты при сварке плавлением образуются вследствие нарушения требований нормативных документов к сварочным материалам, подготовке, сборке и сварке соединяемых элементов, термической и механической обработке сварных соединений и конструкции в целом». Т.е. если сказать проще из-за нарушения технологии сборки и сварки.
Также согласно ГОСТ 30242 сварные дефекты делятся на шесть следующих групп:
Сразу уточним, что в ГОСТ 30242 присвоено:
Приступим к подробному рассмотрению дефектов согласно классификации.
Трещины
Трещины являются недопустимыми дефектами, так как являются концентратором напряжения и очагом разрушения. Это самые опасные дефекты сварного соединения, часто приводящие к его разрушению. Проявляются они в виде разрыва в сварном шве или в прилегающих к нему зонах. Сначала трещины образуются с очень малым раскрытием, но под действием напряжений их распространение может быть соизмеримо со скоростью звука, в результате чего происходит разрушение конструкции.
Чаще всего трещины проявляются при сварке высокоуглеродистых и легированных сталей в результате быстрого охлаждения сварочной ванны. Вероятность появления трещин увеличивается при жестком закреплении свариваемых деталей.
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.
Кстати, более подробно об образовании трещин в сталях мы уже писали в статье.
Удаление трещин. Поверхностные трещины в сварных конструкциях устраняются в следующем порядке: сначала засверливают концы трещины, чтобы она не распространялась дальше по шву, затем трещину удаляют механическим путем или строжкой, после чего место удаления дефекта зачищают и заваривают.
Внутренние трещины (как впрочем, и остальные внутренние дефекты) удаляют механическим способом или строжкой с последующей заваркой данного участка.
По происхождению трещины подразделяются на:
Холодные трещины
Холодные трещины возникают при температурах ниже 300°С, то есть сразу после остывания шва. Кроме того, холодные трещины могут возникнуть и через длительный промежуток времени. Причиной появления холодных трещин являются сварочные напряжения, возникающие во время фазовых превращений, приводящих к снижению прочностных свойств металла. Причиной появления холодных трещин может стать растворенный атомарный водород, не успевший выделиться во время сварки. Причинами попадания водорода могут служить непросушенные швы или сварочные материалы, нарушения защиты сварочной ванны. Холодные трещины на изломе имеют чистый блестящий вид кристаллов.
Горячие трещины
По размерам трещины подразделяются на:
Макроскопические трещины
Микроскопические трещины
По расположению трещины подразделяются на:
Продольная трещина
Продольная трещина может располагаться :
— в металле сварного шва (1011)
— на границе сплавления (1012)
— в зоне термического влияния (1013)
— в основном металле (1014)
Поперечная трещина
Поперечная трещина может располагаться:
— в металле сварного шва (1021)
— в зоне термического влияния (1023)
— в основном металле (1024)
Также согласно ГОСТ 30242 трещины бывают:
Радиальные трещины
Радиальные трещины могут располагаться:
Трещина в кратере
Трещина в кратере бывает:
Раздельные трещины
Разветвленные трещины
Разветвленные трещины могут располагаться:
Порами в сварном шве называют полости, заполненные газами. Возникают в жидком металле шва вследствие интенсивного газообразования, при котором не все газовые пузырьки успевают выйти наружу до затвердевания сварного шва. Размеры пор, образующихся в металле, бывают как микроскопические, так и достигающие нескольких миллиметров. В сварном шве, помимо одиночных пор, могут возникать и скопления пор, а иногда даже раковины и свищи. Они могут быть округлой или вытянутой формы, а их размеры зависят от размеров пузырьков образовавшихся газов.
Причины образования пор в сварных швах следующие:
Наличие пористости в сварном соединении снижает механические свойства металла (прочность, ударную вязкость и т.п.), а также герметичность изделия.
Участок сварочного шва, в котором присутствуют поры, подлежит переварке с предварительной механической зачисткой или строжкой с последующей механической обработкой.
Газовая полость
Газовые полости образуются в сварочной ванне в виде пузырьков газа (водород, азот, окиси углерода и др.) которые застывают в металле при кристаллизации металла во время сварки.
Отличие газовой полости от газовой поры в форме т.е. пора имеет практически правильную шаровидную форму, а газовая полость имеет форму как указано на рисунке выше.
Газовая пора
Равномерно распределенная пористость
Скопление пор
Цепочка пор
Продолговатая полость
Свищ образуется при случайных коротких замыканиях вольфрамового электрода или резком обрыве дуги, а также в результате неправильного гашения дуги при ручной и автоматической сварке.
Возможной причиной развития свища чаще всего является некачественная подготовка поверхности и присадочной проволоки под сварку.
Дефект обнаруживается визуально и подлежит переварке.
Исправить такой дефект можно только после полного удаления металла шва на этом участке.
Поверхностная пора
Усадочная раковина
Кратер
Кратеры обычно появляются в результате неправильных действий сварщика. При автоматической сварке кратер может появляться в местах выводных планок, где обрывается сварочный шов. Кратеры уменьшают рабочее сечение сварочного шва, то есть снижают его прочность. Кроме того, в кратерах могут возникать усадочные рыхлости, которые способствуют образованию трещин. Кратеры вырубают до основного металла, зачищают и заваривают.
Подобные включения ослабляют сечение шва, снижают его прочность и становятся зонами концентрации напряжений.
Места швов с твердыми включениями вырубают до здорового металла или удаляют строжкой и впоследствии заваривают.
Твердое включение
Шлаковое включение
В зависимости от условий образования такие включения могут быть:
Шлак, образующийся при плавлении электродного покрытия или флюса, всегда всплывает на поверхность сварочной ванны. Шлак может оставаться внутри металла только при нарушении техники и технологии процесса (большим скорость сварки, неправильный наклон электрода, плохая зачистка ранее выполненного валика). Чаще всего шлаковые включения остаются в шве в результате подтекания шлака при выполнении корневых валиков и глубоких разделках. Сварка под флюсом кольцевых швов сопровождается шлаковыми включениями из-за несоблюдения рекомендуемой величины смещения электрода (зенита).
При сварке в защитных газах шлаковые включения встречаются редко. Шлаковые включения могут иметь размер до нескольких десятков миллиметров и поэтому являются очень опасными. Они уменьшают сечение шва и приводят к концентрации напряжений в нем.
Участок шва, на котором шлаковые включения превышают допустимые нормы, подлежит вырубке и переварке.
Флюсовое включение
В зависимости от условий образования флюсовые включения могут быть:
Флюсовые включения образуются из-за флюса, не вступившего в реакцию с расплавленным металлом шва и не всплывшего на поверхность сварного шва. Причиной образования флюсовых включений является использование флюса с большой грануляцией, завышение скорости сварки, случайном попадании гранул флюса в сварочную ванну.
Оксидное включение
Оксидные включения получаются в результате образования труднорастворимых тугоплавких пленок. Чаше всего они возникают вследствие значительных поверхностных загрязнений или при нарушениях защиты сварочной ванны. Также окисные включения, могут возникать в металле шва из-за слабой их растворимости и слишком быстрого охлаждения.
Являясь прослойкой в массиве шва, оксидные включения резко снижают прочность сварного соединения и могут привести к. его разрушению под приложенной в процессе эксплуатации нагрузкой.
Металлическое включение
Различают металлические включения из:
Вольфрамовые включения возникают при нарушении зашиты сварочной ванны при сварке неплавящимся вольфрамовым электродом. Кроме этого, вольфрамовые включения возникают при коротких замыканиях или завышенной плотности тока. Особенно часто встречаются вольфрамовые включения при сварке алюминия и его сплавов, в которых вольфрам нерастворим.
Несплавление
— по боковой стороне (4011)
— между валиками (4012)
— в корне сварного шва (4013)
Несплавления образуются при дуговой сварке из-за того, что дуга не расплавила часть кромки стыка и не сформировала шов с ее участием.
Чаще всего несплавления образуются из-за неправильного выбора формы угла и разделки, плохо зачищенной поверхности кромок, из-за плохой зачистки шва между проходами, химической неоднородности металла, неправильных режимов сварки (маленькая сила тока, завышенная скорость сварки).
Непровар
Неполное проплавление (непровар) в стыковых соединениях может возникать в середине сечения при двусторонней сварке или в корне шва при односторонней сварке, как без подкладки, так и на формирующей подкладке, за счет неравномерного ее прилегания.
Характерной особенностью непровара являются его окончания, имеющие вид трещины, размеры которых, например для сплава АМг6, соизмеримы с межзеренными расстояниями. Непровар может также сопровождаться присутствием пор и оксидных включений.
В результате непровара снижается сечение шва и возникает местная концентрация напряжений, что в конечном итоге снижает прочность сварного соединения. При вибрационных нагрузках даже мелкие непровары могут снижать прочность соединения до 40%. Большие непровары корня шва могут снизить прочность до 70%.
Участки с непроварами приходится вырубать до основного металла, зачищать и вновь заваривать.
Группа 5. Нарушение формы шва
Нарушение формы
Подрез непрерывный протяженный
Подрез перемежающийся локальный
Подрезы часто образуются при сваривании горизонтальных швов на вертикальной плоскости. При ручной дуговом сварке угловых соединении причиной возникновения подрезов часто является неправильная техника выполнения швов, в частности неправильное положение электрода по отношению к оси шва, особенно при работе в стесненных условиях. Иногда подрезы образуются на внутренних валиках швов, выполненных аргонодуговой сваркой. Причиной их образования могут быть плохая сборка (смешение кромок), неточное ведение электрода по разделке.
Этот дефект обнаруживается визуально и при отклонениях выше установленной нормы подлежит заварке тонким (ниточным) швов электродами малого диаметра.
Усадочная канавка
При сварке внутреннем валике иногда образуется усадочная канавка, расположенная по оси шва. Устранить ее можно уменьшением объема сварочной ванны. Для этого необходимо уменьшить притупление или изменить режим сварки увеличить ее скорость или уменьшить силу сварочного тока.
Превышение выпуклости стыкового шва
Превышение выпуклости углового шва
В процессе сварки из-за неправильных режимов сварки, а также по ряду других причин (низкая скорость сварки, неудобное пространственное положение, однопроходная сварка в узкую разделку) при формировании шва избыток металла кристаллизуется в центре сварочной ванны в виде выпуклости, превышающей допустимые значения. Чрезмерную выпуклость другими словами называют превышением усиления шва.
Превышение проплава
Превышение проплава чаще всего возникает из-за плохой подготовки сварочных кромок (неодинаковый зазор в стыке, разной толщины металла по длине шва) и химической неоднородности свариваемого металла.
Неправильный профиль сварного шва
Причины образования неправильного профиля сварного шва тождественны причинам превышения проплава.
Наплав
Линейное смещение
Угловое смещение
Натек
В зависимости от условий это может быть:
Чаще всего натеки образуются при выполнении горизонтальных сварных швов на вертикальной плоскости. Причины образования натеков и методы их устранения одинаковы с наплавами (наплывами).
Прожог
Прожоги чаще всего образуются на тонкостенных соединениях или соединениях с подкладными полосами, кольцами, когда сварку выполняют на повышенном режиме или при увеличенном зазоре между кромками. В местах прожога металл окисляется и становится рыхлым, непрочным, неплотным. По возможности такие участки тщательно зачищают до полного удаления некачественного металла. В недоступных для зачистки местах, где могут появиться прожоги, при сварке первого слоя следует обдувать обратную сторону шва защитным газом. Прожог может образоваться при внезапной остановке подачи защитного газа. При сварке поворотных кольцевых стыков прожоги вызываются неправильным расположением электрода относительно зенита.
Прожоги являются характерным дефектом сварки тонкостенных изделий: обечаек сильфонных компенсаторов, труб гибких металлических шлангов, арматуры с трубами. В процессе сборки этих деталей особенно важно соблюдать требования по точности обработки сопрягаемых поверхностей и качеству сборки. Размеры ванны здесь настолько малы, что малейшее нарушение в обработке или сборке приводит к изменению теплоотвода, а значит, к резкому изменению нагрева. В результате чрезмерного нагрева свариваемых кромок ванна мгновенно разрывается, каждая кромка оплавляется самостоятельно и образуется прожог.
Прожоги исправляют путем их вырубки, зачистки дефектных мест и заваривания.
Неполное заполнение разделки кромок
Неполное заполнение разделки кромок возникает при неправильно выбранных режимов сварки (силы сварочного тока, скорости сварки), а также при неправильном выборе разделки кромок. Устранить данный дефект можно после зачистки и заварки дефектного места.
Чрезмерная асимметрия углового шва
Чрезмерная асимметрия углового шва характерна при сварке металлов с различной теплопроводностью и неудобных пространственным положением сварки.
Нижеследующие дефекты в объяснениях не нуждаются т.к. причины возникновения неравномерной ширины шва, неровной поверхности, вогнутость корня шва заключается чаще всего в неправильно подобранных режимах сварки, неудобном положении при сварке, неправильным выбором разделки кромок.
Неравномерная ширина шва
Неровная поверхность
Вогнутость корня шва
Пористость в корне сварного шва
Возобновление
Группа 6. Прочие дефекты
Прочие дефекты
Случайная дуга
Случайная дуга особенно опасна для нержавеющих сталей т.к. может быть причиной начала коррозии. При сварке закаливающихся сталей случайная дуга может стать причиной образования трещин.
Брызги металла
Да, да, да брызги металла тоже является дефектом (особенно в это трудно вериться начинающим сварщикам). Брызги на сваренном металле не только портят внешний (товарный) вид шва, но и являются очагами образования коррозии для нержавеющих сталей и местом образования трещин для закаливающихся сталей.
Поверхностные задиры
Вышеуказанные дефекты 6 группы достаточно легко исправимы необходимо просто удалить шлифованием данные места до «здорового» металла.