Schweißen ist eine Schlüsselaufgabe beim Bau von Großanlagen. Seine Qualität und Effizienz beeinflussen direkt den sicheren Betrieb und die Bauzeit des Projekts. Aufgrund unterschiedlicher Qualifikationsniveaus der Fachkräfte ist der Schweißprozess ungleichmäßig und fehleranfällig. Die Arten und Ursachen von Fehlern werden analysiert, um Schweißfehler zu reduzieren oder zu vermeiden und die Qualität der Projektabwicklung zu verbessern.
Erstens entspricht die Schweißnahtgröße nicht den Anforderungen.
Unsaubere Schweißnähte, ungleichmäßiges Erscheinungsbild, zu geringe oder zu hohe Schweißnahtverstärkung, unterschiedliche Schweißnahtwellenbreiten sowie übermäßiges einseitiges oder durchhängendes Kehlnahtgewebe sind allesamt Schweißnahtabmessungen, die die Anforderungen nicht erfüllen. Die Gründe hierfür sind:
1. Falscher Schweißnahtwinkel oder ungleichmäßiger Montagespalt.
2. Der Schweißstrom ist zu hoch oder zu niedrig, und die Schweißspezifikation ist nicht korrekt gewählt.
3. Die Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode ist ungleichmäßig, und der Winkel der Schweißelektrode (bzw. des Schweißgriffs) ist ungeeignet.
Zweitens, Risse
Die Rissspitze ist scharfkantig, die Spannungskonzentration hoch, und dies beeinträchtigt die Tragfähigkeit bei Wechsel- und Stoßbelastungen sowie statischer Zugspannung erheblich. Es handelt sich um den gefährlichsten Schweißnahtfehler. Je nach Entstehungsursache lassen sich Kaltrisse, Warmrisse und Wiedererwärmungsrisse unterscheiden. Kaltrisse entstehen bei Temperaturen unter 200 °C und stehen in engem Zusammenhang mit Wasserstoff. Die Hauptursachen für ihr Auftreten sind:
1. Die Vorwärmtemperatur und die langsame Abkühlung nach dem Schweißen sind für dicke Werkstücke nicht geeignet.
2. Unsachgemäße Auswahl der Schweißmaterialien.
3. Die Steifigkeit der Schweißverbindung ist zu groß und der Prozess ist unangemessen.
4. In der Schweißnaht und ihrer Umgebung entstehen spröde und harte Gefüge.
5. Unsachgemäße Auswahl der Schweißspezifikationen.
Heißrisse sind Risse, die bei Temperaturen über 300 °C entstehen (hauptsächlich Erstarrungsrisse). Die Hauptursachen für ihr Auftreten sind:
1. Der Einfluss der Zusammensetzung. Dies tritt leicht beim Schweißen von reinem austenitischem Stahl, einigen hochlegierten Nickelstählen und Nichteisenmetallen auf.
2. Die Schweißnaht enthält mehr schädliche Verunreinigungselemente wie Schwefel.
3. Unsachgemäße Wahl der Schweißbedingungen und der Verbindungsformen.
Wiedererwärmungsrisse sind Spannungsarmglührisse. Sie bezeichnen interkristalline Risse in der Wärmeeinflusszone hochfester Schweißbereiche, die durch eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen oder durch Hochtemperatureinsatz entstehen. Die Hauptursachen für ihr Auftreten sind:
1. Ungeeignete Wärmebehandlungsbedingungen für das Spannungsarmglühen.
2. Der Einfluss der Legierungszusammensetzung. Elemente wie Chrom, Molybdän, Vanadium und Bor neigen dazu, die Bildung von Wiedererwärmungsrissen zu begünstigen.
3. Unsachgemäße Auswahl von Schweißmaterialien und Schweißspezifikationen.
4. Unangemessene Konstruktionsplanung führt zu großen Spannungskonzentrationen.
Drittens, Poren
Während des Schweißvorgangs entstehen Löcher im Inneren oder an der Oberfläche des Schweißguts, weil das Gas nicht rechtzeitig entweichen kann. Dies wird verursacht durch:
1. Unzureichende Trocknung der Schweißstäbe und des Flussmittels.
2. Der Schweißprozess ist nicht stabil genug, die Lichtbogenspannung ist zu hoch, der Lichtbogen ist zu lang, die Schweißgeschwindigkeit ist zu hoch und der Strom ist zu gering.
3. Öl und Rost auf der Oberfläche des Füllmetalls und des Grundmaterials werden nicht entfernt.
4. Die Rückwärtsmethode wird nicht zum Schmelzen des Lichtbogenanfangs verwendet.
5. Die Vorheiztemperatur ist zu niedrig.
6. Die Positionen des Bogenbeginns und des Bogenendes sind nicht versetzt.
7. Unzureichender Schutz des Schweißbereichs, zu große Schmelzbadfläche.
8. Wechselstromversorgungen neigen zu Poren, während Gleichstrom-Rückstromversorgungen die geringste Neigung zu Poren aufweisen.
Viertens, Schweißnahtknötchen
Beim Schweißen fließt das geschmolzene Metall in das ungeschmolzene Grundmaterial außerhalb der Schweißnaht und bildet dort einen Metallknoten. Dies verändert den Querschnitt der Schweißnaht und ist ungünstig für die Aufnahme dynamischer Belastungen. Die Gründe hierfür sind:
1. Der Lichtbogen ist zu lang und der Schweißstrom an der Unterseite ist zu hoch.
2. Beim Vertikalschweißen ist der Strom zu hoch und der Drahtschwingvorgang ungeeignet.
3. Der Spalt in der Schweißnaht ist zu groß.
Fünftens, Bogengruben
Die Schweißnaht weist am Ende einen deutlichen Materialmangel und eine Vertiefung auf. Die Gründe hierfür sind:
1. Fehlerhafte Bedienung während des Schweißlichtbogenabschaltens und zu kurze Lichtbogenlöschzeit.
2. Beim automatischen Schweißen werden Drahtvorschub und Stromversorgung gleichzeitig unterbrochen, und der Draht wird nicht gestoppt, bevor die Stromversorgung abgeschaltet wird.
Sechstens, Unterschnitt
Nachdem der Lichtbogen das Grundmaterial am Schweißnahtrand aufgeschmolzen hat, wird dieses nicht durch Schweißgut ergänzt, wodurch ein Spalt entsteht. Dieser Spalt schwächt den tragenden Bereich der Verbindung, verringert deren Festigkeit, verursacht Spannungskonzentrationen und kann die Schweißnaht selbst beschädigen. Die Gründe hierfür sind:
1. Der Strom ist zu groß, der Lichtbogen ist zu lang, die Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode ist ungeeignet und die Lichtbogenhitze ist zu hoch.
2. Die Spannung beim Unterpulverschweißen ist zu niedrig und die Schweißgeschwindigkeit zu hoch.
3. Der Neigungswinkel der Elektrode und des Drahtes ist falsch.
Siebtens, Schlackeneinschlüsse
Im Schweißgut oder an der Schmelzlinie befinden sich nichtmetallische Einschlüsse. Schlackeneinschlüsse beeinflussen die mechanischen Eigenschaften, wobei der Grad der Beeinflussung von Anzahl und Form der Einschlüsse abhängt. Die Gründe hierfür sind:
1. Bei Mehrlagenschweißungen werden die einzelnen Schweißschlackenschichten nicht entfernt.
2. An der Schweißnaht befindet sich dicker Rost.
3. Die physikalischen Eigenschaften der Elektrodenbeschichtung sind ungeeignet.
4. Die Form der Schweißnahtlage ist mangelhaft und der Nutwinkel ist nicht korrekt ausgelegt.
5. Das Verhältnis von Schweißnahtbreite zu Schweißnahttiefe ist zu gering, und die Hinterschneidung ist zu tief.
6. Der Strom ist zu gering, die Schweißgeschwindigkeit zu hoch, und die Schlacke hat keine Zeit, abzufließen.
Achtens, unvollständige Durchdringung
Es liegt eine lokale mangelnde Verschmelzung zwischen den Grundwerkstoffen oder zwischen den Grundwerkstoffen und dem Schweißgut vor. Diese tritt typischerweise an der Schweißnahtwurzel bei einseitigen Schweißungen auf, reagiert sehr empfindlich auf Spannungskonzentrationen und hat einen großen Einfluss auf Festigkeit, Dauerfestigkeit und andere Eigenschaften. Die Ursachen hierfür sind:
1. Schlechte Nutgestaltung, kleiner Winkel, große stumpfe Kante und kleiner Spalt.
2. Falsche Winkel der Schweißstäbe und Schweißdrähte.
3. Der Strom ist zu klein, die Spannung ist zu niedrig, die Schweißgeschwindigkeit ist zu hoch, der Lichtbogen ist zu lang, es gibt magnetische Zündung usw.
4. An der Schweißnaht befindet sich dicker Rost, der nicht entfernt wurde.
5. Schweißabweichung beim Unterpulverschweißen.
Veröffentlichungsdatum: 04.11.2024