Непровар это дефект в виде

Сообщение об ошибке

При производстве сварных деталей и конструкций образуются дефекты различного вида, которые условно можно классифицировать на:

  • – дефекты подготовки и сборки;
  • – дефекты формы шва;
  • – наружные и внутренние дефекты.

Дефекты подготовки и сборки. Характерными видами дефектов при сварке плавлением являются:

  • неправильный угол скоса кромок шва с V-, X- и U-образной разделкой;
  • слишком большое или малое притупление по длине стыкуемых кромок;
  • непостоянство зазора между кромками по длине стыкуемых элементов;
  • несовпадение стыкуемых плоскостей;
  • слишком большой зазор между кромками свариваемых деталей;
  • расслоения и загрязнения кромок.

Указанные дефекты могут возникнуть из-за:

  • неисправности станочного оборудования, на котором обрабатывали заготовки;
  • недоброкачественности исходных материалов;
  • ошибок в чертежах;
  • низкой квалификации слесарей и сборщиков.

Дефекты формы шва. Форма и размеры сварных швов обычно задаются техническими условиями, указываются на чертежах и регламентируются стандартами. Конструктивными элементами стыковых швов (рис. 1) являются их ширина e, высота выпуклости q и подварки q1, угловых швов тавровых и нахлесточных соединений без скоса кромок (рис. 2)– катет К и толщина а. Размеры швов зависят от толщины s свариваемого металла и условий эксплуатации конструкций.

Непровар это дефект в виде

Рис. 1. Основные конструктивные элементы сварных швов: а — без подготовки кромок малых толщин (b — ширина зазора); б — с V-образной разделкой

Непровар это дефект в виде

Рис. 2. Основные конструктивные элементы валиков: а – нормального; б – выпуклого; в – вогнутого

При выполнении сварных соединений любыми методами сварки плавлением швы могут иметь неравномерную ширину и высоту, бугры, седловины, неравномерную высоту катетов в угловых швах рис. 3 .

Непровар это дефект в виде

Рис. 3. Дефекты формы швов: а – неравномерная ширина шва при ручной сварке; б – то же, при автоматической сварке; в – неравномерная выпуклость – бугры и седловины

Неравномерная ширина швов образуется при неправильном движении электрода, зависящем от зрительно-двигательной координации (ЗДК) сварщика, а также в результате возникших отклонений от заданного зазора кромок при сборке. При автоматической сварке причиной образования этого дефекта является нарушение скорости подачи проволоки, скорости сварки и т. д.

Неравномерность выпуклости по длине шва, местные бугры и седловины получаются при ручной сварке из-за недостаточной квалификации сварщика и в первую очередь объясняются особенностью ЗДК сварщика; неправильными приемами заварки прихваток; неудовлетворительным качеством электродов.

При автоматической сварке эти дефекты встречаются редко и являются следствием неполадок в механизме автомата, регулирующем скорость сварки.

Перечисленные дефекты формы шва снижают прочность соединения и косвенно сказывают на возможность образования внутренних дефектов.

Наружные дефекты. К ним относят

Наплывы образуются в результате стекания расплавленного металла электрода на нерасплавленный основной металл или ранее выполненный валик без сплавления с ним (рис. 4). Наплывы могут быть местными, в виде отдельных зон, а также значительными по длине.

Наплывы возникают из-за:

  • чрезмерной силы тока при длинной дуге и большой скорости сварки;
  • неудобного пространственного положения (вертикальное, потолочное);
  • увеличенного наклона плоскости, на которую накладывают сварной шов;
  • неправильного ведения электрода или неверного смещения электродной проволоки при сварке кольцевых швов под флюсом;
  • выполнения вертикальных швов вверх и недостаточного опыта сварщика.

Непровар это дефект в виде

Рис. 4. Наплывы в швах: а – горизонтальном; б – нахлесточного соединения; в – таврового соединения; г – стыкового соединения или при наплавке валиков

Подрезы представляют собой углубления (канавки) в основном металле, идущие по краям шва (рис. 5). Глубина подреза может колебаться от десятых долей миллиметра до нескольких миллиметров. Причинами образования этого дефекта являются:

  • значительно силы ток и повышенное напряжение дуги;
  • не удобное пространственное положение при сварке;
  • небрежность сварщика.

Непровар это дефект в виде

Рис. 5. Подрезы: а – в стыковом шве; б – в горизонтальном шве, расположенном на вертикальной плоскости; в – в угловом шве таврового соединения

Подрезы в шве уменьшают рабочую толщину металла, вызывают местную концентрацию напряжений от рабочих нагрузок и могут быть причиной разрушения швов в процесс эксплуатации. Подрезы в стыковых и угловых швах, расположенные поперек действующи на них сил, приводят к резкому снижению вибрационной прочности; даже достаточно крупные подрезы, проходящие вдоль действующе силы, отражаются на прочности в значительно меньшей степени, чем подрезы, расположенные поперек.

Кратер – углубление, образующееся конце шва при внезапном прекращении сварки Особенно часто кратеры возникают при выполнении коротких швов. Размеры кратер зависят от величины сварочного тока. При ручной сварке его диаметр колеблется от 3 до 20 мм, при автоматической он имеет удлиненную форму в виде канавки. Незаделанные кратеры снижают прочность сварного соединения так как концентрируют напряжения. При вибрационной нагрузке снижение прочности соединения из малоуглеродистой стали достигает 25 %, а из низколегированных – 50 % при наличии в шве кратера.

Прожоги – дефекты в виде сквозного отверстия в сварном шве, образующиеся при вытекании сварочной ванны; сварке металл небольшой толщины и корня шва в многослойных швах, а также при сварке снизу вверх вертикальных швов (рис. 6). Причинами прожогов являются: чрезмерно высокая погонная энергия дуги, неравномерная скорость сварки, остановка источника питания, увеличенный зазор между кромками свариваемых элементов. Во всех случаях отверстие, возникающее при прожогах, хотя и заделывается, однако шов в том месте получается неудовлетворительный по внешнему виду и качеству.

Непровар это дефект в виде

Поджоги возникают в результате возбуждения дуги («чирканья электродом») на краю кромки. Этот дефект служит источником концентрации напряжений, его обязательно удаляют механическим способом.

Читать также:  Смазка циатим 221 аналоги и заменители

Внутренние дефекты. К ним относят поры, шлаковые включения, непровары, несплавения и трещины.

Поры (рис. 7) в виде полости округлой формы, заполненной газом, образуются вследствие: загрязненности кромок свариваемого металла, использования влажного флюса или отсыревших электродов, недостаточной зашиты шва при сварке в углекислом газе, увеличенной скорости и завышенной длины дуги. При сварке в углекислом газе, а в некоторых случаях и под флюсом на больших токах, образуются сквозные поры – так называемые свищи.

Непровар это дефект в виде

Рис. 7. Характер пористости в наплавленном металле шва: а – равномерная пористость; б – скопления пор; в – цепочки пор

Размеры внутренних пор колеблются от 0,1 до 2. 3 мм в диаметре, а иногда и более. Поры, выходящие на поверхность шва, могут быть и больше. Свищи при сварке под флюсом и в углекислом газе на больших токах могу иметь диаметр до 6. 8 мм. Длина так называемых «червеобразных» пор – до нескольких сантиметров.

Равномерная пористость (рис. , а) обычно возникает при постоянно действующих факторах: загрязненности основного металла по свариваемым поверхностям (ржавчина, масло и т.п.), непостоянной толщине покрытия электродов и т.д. Скопление пор (рис. 7, б) наблюдается при местных загрязнениях или отклонениях от установленного режима сварки, также при нарушении сплошности покрытия электрода, сварке в начале шва, обрыве дуги или случайных изменениях ее длины.

Цепочки пор (рис. 7, в) образуются в условиях, когда газообразные продукты проникают в металл по оси шва на всем его протяжении (при сварке по ржавчине, подсос воздуха через зазор между кромками, подварке корня шва некачественными электродами). Одиночные поры возникают за счет действия случайных факторов (колебания напряжения сети и т.д.). Наиболее вероятно возникновения пор при сварке алюминиевых и титановых сплавов, в меньшей степени – при сварке сталей.

Шлаковые включения в металле сварного шва – это небольшие объемы, заполненные неметаллическими веществами (шлаками, оксидами). Вероятность образования шлаковы включений в значительной мере определяется маркой сварочного электрода. При сварке электродами с тонким покрытием вероятность образования шлаковых включений очень велика. При сварке высококачественными электродами, дающими много шлака, расплавленный металл дольше находится в жидком состоянии и неметаллические включения успеваю всплыть на его поверхность, в результате чего шов засоряется шлаковыми включениями не значительно.

Шлаковые включения можно разделит на макро- и микроскопические. Макроскопические включения имеют сферическую и продолговатую формы в виде вытянутых «хвостов» Эти включения образуются в шве из-за плохой очистки свариваемых кромок от окалины и других загрязнений и чаще всего вследствие внутренних подрезов и плохой зачистки от шлак поверхности первых слоев многослойных швов перед заваркой последующих (рис. 8).

Микроскопические шлаковые включения появляются в результате образования в процессе плавления некоторых химических соединений, остающихся в шве при кристаллизации.

Непровар это дефект в виде

Рис. 8. Шлаковые включения по подрезу кромки в многослойном шве

Оксидные пленки могут возникать при всех видах сварки. Причины их образования такие же, как и шлаковых включений: загрязненность поверхностей свариваемых элементов; плохая зачистка от шлака поверхности слоев шва при многослойной сварке; низкое качество электродного покрытия или флюса; недостаточно хорошая квалификация сварщика и т.п.

Непровары – это дефект в виде местного несплавления в сварном соединении вследствие неполного расплавления кромок или поверхностей ранее выполненных валиков. Непровары (рис. 9, а) в виде несплавления основного металла с наплавленным представляют собой тонкую прослойку оксидов, а в некоторых случаях – грубую шлаковую прослойку между основным и наплавленным металлом. Причинами образования таких непроваров являются:

  • – плохая зачистка кромок свариваемых деталей от окалины, ржавчины, краски, шлака, масла и других загрязнений;
  • – блуждание или отклонение дуги под влиянием магнитных полей, особенно при варке на постоянном токе;
  • – электроды из легкоплавкого материала (при выполнении шва такими электродами жидкий металл натекает на неоплавленные свариваемые кромки);
  • – чрезмерная скорость сварки, при которой свариваемые кромки не успевают расплавиться;
  • – значительное смещение электрода в сторону одной из свариваемых кромок, при том расплавленный металл натекает на вторую нерасплавленную кромку, прикрывая непровар;
  • – неудовлетворительное качество основного металла, сварочной проволоки, электродов, флюсов и т.д.;
  • – плохая работа сварочного оборудования – колебания силы сварочного тока и напряжения дуги в процессе сварки;
  • – низкая квалификация сварщика.

Непровар это дефект в виде

Рис. 9. Непровары: а – по кромке с основным металлом; б – в корне шва; в – между отдельными слоями; г – между валиками

Причинами образования непроваров в корне шва (рис. 9, б) кроме указанны выше могут быть: недостаточный угол скоса кромок; большая величина их притупления; маленький зазор между кромками свариваемых деталей; большое сечение электрода или присадочной проволоки, укладываемой в разделку шва, что значительно затрудняет расплавление основного металла. Непровары между отдельными слоями (рис. 9, в, г) возникают по следующим причинам: из-за не полностью удаленного шлака, образовавшегося при наложении предыдущего валика, что возможно из-за трудности его удаления или небрежности сварщика; недостаточной тепловой мощности (малый ток, излишне длинная или коротка дуга).

Трещины – частичное местное разрушение сварного соединения в виде разрыв (рис. 10). Образованию трещин способствуют следующие факторы:

  • – сварка легированных сталей в жестко закрепленных конструкциях;
  • – высокая скорость охлаждения при сварке углеродистых сталей, склонных к закалке на воздухе;
  • – применение высокоуглеродистой электродной проволоки при автоматической сварки конструкционной легированной стали;
  • – использование повышенных плотностей сварочного тока при наложении первого слоя многослойного шва толстостенных сосудов и изделий;
  • – недостаточный зазор между кромками деталей при электрошлаковой сварке;
  • – слишком глубокие и узкие швы при автоматической сварке под флюсом;
  • – выполнение сварочных работ при низкой температуре;
  • – чрезмерное нагромождение швов для усиления конструкции (применение накладок и т.п.), в результате чего возрастают сварочные напряжения, способствующие образованию трещин в сварном соединении;
  • – наличие в сварных соединениях других дефектов, являющихся концентраторами напряжений, под действием которых в области дефектов начинают развиваться трещины.
Читать также:  Медь тепло и электропроводность

Непровар это дефект в виде

Рис. 10. Трещины в сварных швах и соединениях: а – в наплавленном металле; б – в зонах оплавления и термического влияния

Существенным фактором, влияющим на образование горячих трещин (ГТ), является засоренность основного и присадочного металлов вредными примесями серы и фосфора. Холодные трещины (ХТ) образуются при наличии составляющих мартенситного и бейнитного типов, концентрации диффузного водорода в зоне зарождения трещин и растягивающих напряжений 1 рода. Трещины относятся к наиболее опасным дефектам и по всем действующим нормативно-техническим документам (НТД) недопустимы.

Для электронно-лучевой (ЭЛС) и лазерной сварки (ЛС) наиболее характерны: несплавления за счет смещения луча вследствие намагничивания (ЭЛС) или непостоянства зазора по длине (ЛС); газовые полости, возникающие из-за неполного закрытия газодинамического канала; дефекты формирования шва из-за выброса металла; пористость.

Металлические включения. В практик наиболее распространены вольфрамовы включения при сварке алюминиевых сплавов . Они обычно возникают при аргонодуговой сварке вольфрамовым электродом При этом могут наблюдаться мгновенная нестабильность дуги и появление одновременно вольфрамовыми включениями оксидных включений. Вольфрамовые включения могут располагаться внутри шва и на поверхности соединений в виде брызг. При попадании вольфрама жидкую ванну он обычно погружается на дно ванны. Вольфрам в алюминии нерастворим обладает большой плотностью. На рентгеновском снимке он дает характерные ясные изображения произвольной формы. Вольфрамовые включения, как правило образуются в местах обрыва дуги, при этом вольфрам скапливается в вершине кратеров, где часто образуются трещины.

Вольфрамовые включения подразделяю на две основные группы: изолированные и групповые. Размер диаметра изолированны включений 0,4. 3.2 мм. Групповые включения описываются (по рентгенограмме) размером группы, количеством и размером отдельных (изолированных) включений в группе, при этом размер группы характеризуется размером минимальной окружности, в которую вписывается группа включений. Если изображение нескольких включений сливается, то их принимают за одно включение.

Дефекты для которых свойственно отсутствие соединения между металлом сварного шва и основным металлом или между отдельными валиками шва, а также отсутствие достаточного проплавления.

Непровар это дефект в виде

Код дефекта: 401

Несплавление — плохое соединение между основным металлом и сварным швом или отдельными валиками сварного шва.

Непровар это дефект в виде

Несплавление сварочного шва: 4011 — по боковой стороне; 4012 — между валиками; 4013 — в корне шва.

Внешние признаки дефекта отсутствуют, так как дефект расположен внутри шва. Обнаруживается при помощи методов неразрушающего контроля.

Процесс возникновения несплавлений

Сварка на больших токах или с большой скоростью иногда приводит к отсутствию зоны сплавления между швом и основным металлом. Данный дефект очень похож на подрезы и причины отсутствия сплавления такие же, как при возникновении подрезов. Подтверждается это и тем, что методы направленные на предотвращения подрезов используются и для предупреждения несплавлений (сварка углом вперед, подогрев сварных деталей, сварка на спуск и т. д.). Было доведено, что межфазное натяжение на границах металла и шлака, играют важную роль в образовании данного дефекта и при электрошлаковой сварке.

Причины возникновения

  • неправильная форма или угол разделки кромок под сварку;
  • плохая зачистка поверхности свариваемых кромок;
  • плохая подготовка поверхности предыдущих слоев при многопроходной сварке;
  • химическая неоднородность металла;
  • низкая сила тока и отсутствие сплавления как результат;
  • слишком высокая скорость ведения сварки (перемещения электрода вдоль оси шва);
  • низкая квалификация сварщика.

Способы предупреждения несплавлений

  • качественно подготавливать сварное соединение под сварку с соблюдением норм расчистки кромок и других геометрических размеров;
  • тщательно зачищать предыдущие валики, особенно выпуклой формы при многослойной сварке;
  • очищать свариваемых детали от ржавчины и оксидов.

Во время сварки: внимательный выбор и строгое соблюдение режимов сварки.

Способы устранения

Устранит несплавление можно в случаях, когда оно доступно для поверхностной заварки. Тогда корень шва в месте дефекта вычищают от шлака и заваривают повторно.

Непровар это дефект в виде

Код дефекта: 402 Буквенное обозначение: D

Непровар — дефект сварного шва, несплошность вызванная неспособностью жидкого металла проникнуть внутрь сварочного соединения. Различают непровары корня шва и его сечении.

Непровар это дефект в виде

Непровар и полный непровар

Данный дефект находится внутри сварочного соединения, поэтому внешние признаки дефекта отсутствуют. Обнаруживается методами неразрушающего контроля.

Процесс возникновения непроваров

Непровар по всей толщине сварного соединения чаще всего появляется из-за неправильного выбора режимов сварки. Прежде всего к появлению дефекта приводит слишком маленькая сила тока, в результате чего глубина проплавления оказываться слабой. Также на образование дефекта влияют поверхностные силы натяжения и скорость заполнения соединения расплавленным металлом.

Причины возникновения

  • плохая очистка сварных кромок;
  • низкая сила сварочного тока;
  • слишком высокая скорость сварки;
  • неудобное пространственное положения шва;
  • низкая квалификация сварщика.

Способы предупреждения

  • правильно выбрать угол и форму разделки кромок, а также собирать сварные детали под сварку;
  • использовать кантователи для удобного расположения шва.

Во время сварки:

  • правильный выбор и строгое соблюдение режимов сварки;
  • выполнять сварку короткой дугой;
  • по возможности выполнять сварку в нижнем положении.

Способы устранения дефекта

Если непровар корня шва доступен для исправления, его очищают и заваривают повторно.

Читать также:  Что такое метчик инструмент

Непровар это дефект в виде

В сварочном производстве принято выделять следующие типы дефектов (рисунок 3.15):

  1. Дефекты подготовки и сборки изделий под сварку.
  2. Дефекты формы шва.
  3. Наружные и внутренние дефекты.

Дефекты подготовки и сборки

Характерными видами являются неправильный угол скоса кромок в швах с V–, X– и U–образной разделкой, слишком большое или малое притупление по длине стыкуемых кромок; непостоянство зазора между кромками; несовпадение стыкуемых плоскостей ведущих к смещению кромок, слишком большой зазор между кромками, расслоения и загрязнения кромок.

Форма и размеры сварных швов обычно задаются техническими условиями, указываются на чертежах и регламентируются стандартами: конструктивные элементы b – ширина шва, высота усиления С и глубина провара h.

Основные дефекты – неравномерная ширина и высота усиления, местные бугры и седловины. Эти виды дефектов наиболее характерны при ручной электродуговой сварке.

Такие дефекты снижают прочность соединения и косвенно указывают на возможность образования внутренних дефектов.

Дефекты сварных соединений характеризуются как недопустимые, так и допустимые. Недопустимые дефекты вновь перевариваются.

Готовые сварные соединения прежде всего подвергаются внешнему осмотру на выявление внешних дефектов (трещины, ослабление шва, наплывы, подрезы, прожоги, местная ноздреватость, пористость и др.).

Трещины: горячие (технологические) и холодные. Горячие – в жестко закрепленных конструкциях легированных сталей (особенно при недостаточном качестве – Smax). Холодные – закалочная теория (Сmax) Сэкв=6,25 и водородная.

Наплывы образуются в результате стекания расплавленного металла на нерасплавленный металл.

Подрезы образуются по краям шва в основном металле (глубиной от десятых долей до нескольких мм). Прожоги – дефекты в виде сквозного отверстия в сварном шве (первый корневой слой или тонкий металл, или стекание через большой зазор).

Наличие скрытых внутренних дефектов в сварных соединениях контролируется различными физическими методами: просвечивание рентгеновскими лучами, просвечивание – лучами радиоактивных изотопов (кобальт – 60, цезий – 137), магнитографический метод, метод магнитного порошка и ультразвуковая дефектоскопия, контроль течеисканием.

Каждый из этих методов имеет свои специфические особенности, обуславливающие его чувствительность и область применения.

Непровар это дефект в виде

Непровар это дефект в виде

Рисунок 3.15 – Виды дефектов сварных швов и причины их возникновения

Испытание изделий на герметичность (ограничение проникновения жидкости или газа), или контроль течеисканием, выполняют применением легко проникающих сред (жидкостей или газов), хорошо различных визуально или с помощью приборов.

К внутренним дефектам относят поры, шлаковые включения, непровары, несплавления и трещины. Поры образуются вследствие загрязнений, влажности флюса или покрытия электродов, недостаточной защиты в среде защитного газа. Непровары из-за плохой зачистки кромок от окалины, ржавчины, шлака, блуждания дуги из-за магнитного дутья; неправильный выбор режима сварки (силы тока и напряжения дуги, скорости сварки) и т.п.

Кроме контроля качества внешним осмотром и с применением различных физических методов проверяется соответствие механических свойств и хим.состава сварных соединений требованиям технических условий и технологических инструкций по сварке на образцах – свидетелях.

Контроль качества исходных материалов, технологии и квалификации сварщиков

Для обеспечения высокого качества сварных соединений необходим контроль исходных материалов (основного металла, электродов, сварочной проволоки, флюсов, защитных газов и т.д.). Качество исходных материалов устанавливают на основании сертификатных данных, для чего определяют соответствие требованиям данного технологического процесса сварки изделий. При наличии внешних дефектов, а также при отсутствии сертификатов исходные материалы допускают только после проведения химического анализа, механических испытаний и испытаний на свариваемость.

При контроле основного металла особое внимание обращают на зоны, подлежащие к сварке – они должны быть очищены от грязи, масла, краски, ржавчины.

Прокат проверяют на наличие расслоений, окалины, равномерности толщины листа и т.д.

Электроды, сварочную проволоку проверяют выполняя пробную сварку для установления качества материалов по показателям характера плавления, легкость отделения шлака и качество формирования сварного шва. Они должны удовлетворять требованиям действующих ГОСТов.

Свариваемость – это свойство металла образовывать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленной конструкцией и условиями эксплуатации изделия. Свариваемость контролируют обычно в двух случаях: при выборе материалов и разработке технологии сварки, например, при стадии проекта или при технологической подготовке производства. Вторая проверка связана с возможными отклонениями показателей свойств основного металла, проволоки, партии электродов и флюсов от сертификатных значений.

Большое значение для обеспечения качества имеет контроль в процессе производства сварочных работ. Сюда относятся отмеченные выше методы контроля, включая контроль исправности сварочного оборудования и сварочных приспособлений и соблюдения установленных режимов сварки (по току, напряжению и скорости сварки). Такой контроль осуществляют технологи, мастера и другие инженерно–технические работники ответственные за работу данного участка, цеха, предприятия.

Тщательный планомерный контроль подготовки изделий под сварку и процесса сварки не будет эффективным без проверки уровня подготовленности сварщиков. Например, при сварке труб на монтаже более 70% брака возникает по вине сварщиков.

Для проверки квалификации сварщиков администрация предприятия организует квалификационную комиссию с участием инспектора Госгортехнадзора. Испытания должны проходить периодически. При этом проводят испытания по теории и практике сварочных работ с включением сварки образцов соответствующего изделия. Образцы сваривают в тех же условиях и пространственных положениях, что и реальное изделие (например, трубы – поворотные и неповоротные стыки). После внешнего осмотра сваренные образцы проверяют предусмотренными методами неразрушающего контроля, а также подвергают механическим испытаниям.

Количество образцов для испытаний регламентируются “Правилами аттестации сварщиков”.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *