Сварка является ключевой задачей при строительстве крупномасштабных монтажных сооружений. Ее качество и эффективность напрямую влияют на безопасность эксплуатации и сроки выполнения проекта. Из-за разного уровня квалификации рабочих сварочный процесс неравномерен и подвержен многочисленным дефектам. Выявление типов и причин дефектов позволяет снизить или предотвратить их возникновение и повысить качество завершения проекта.
Во-первых, размер сварного шва не соответствует требованиям.
Шероховатые сварочные волны, неравномерный внешний вид, слишком низкая или слишком высокая высота усиления сварного шва, разная ширина сварочных волн, а также чрезмерное одностороннее провисание или провисание угловых сварных швов — все это размеры сварных швов, не соответствующие требованиям. Причины следующие:
1. Неправильный угол сварного шва или неравномерный зазор при сборке.
2. Сварочный ток слишком велик или слишком мал, а технические характеристики сварки выбраны неправильно.
3. Скорость подачи сварочного электрода неравномерна, а угол наклона сварочного электрода (или сварочной рукоятки) неправильный.
Во-вторых, трещины
Форма торца трещины острая, концентрация напряжений значительная, и она оказывает существенное влияние на несущую способность при знакопеременных и ударных нагрузках, а также при статическом растяжении. Это наиболее опасный дефект сварного шва. По причинам возникновения их можно разделить на холодные трещины, горячие трещины и трещины от повторного нагрева. (Холодные трещины) — это трещины, образующиеся при температуре ниже 200 °C. Они тесно связаны с водородом. Основные причины их возникновения:
1. Предварительный нагрев и медленное охлаждение после сварки не подходят для толстых заготовок.
2. Неправильный выбор сварочных материалов.
3. Жесткость сварного соединения высока, а сам процесс нерационален.
4. В месте сварного шва и вблизи него образуются хрупкие и твердые структуры.
5. Неправильный выбор технических характеристик сварки.
(Горячие трещины) — это трещины, образующиеся при температуре выше 300 °C (в основном, трещины затвердевания). Основные причины их возникновения:
1. Влияние состава. Оно легко возникает при сварке чистой аустенитной стали, некоторых высоконикелевых легированных сталей и цветных металлов.
2. В сварном шве содержится больше вредных примесей, таких как сера.
3. Неправильный выбор условий сварки и форм соединений.
Трещины (после повторного нагрева) — это трещины отжига, возникающие при снятии напряжений. Речь идёт о межзеренных трещинах в зоне термического воздействия высокопрочных сварных швов, образующихся в результате послесварочной термообработки или высокотемпературной эксплуатации. Основные причины их возникновения:
1. Неправильные условия термообработки при отжиге для снятия напряжений.
2. Влияние состава сплава. Такие элементы, как хром, молибден, ванадий и бор, как правило, увеличивают образование трещин при повторном нагреве.
3. Неправильный выбор сварочных материалов и технических условий сварки.
4. Неправильный конструктивный дизайн приводит к значительной концентрации напряжений.
В-третьих, поры
В процессе сварки отверстия, образующиеся внутри или на поверхности сварного шва из-за того, что газ не успевает вовремя выйти, вызваны следующими причинами:
1. Недостаточная сушка сварочных электродов и флюса.
2. Процесс сварки недостаточно стабилен, напряжение дуги слишком высокое, дуга слишком длинная, скорость сварки слишком высокая, а ток слишком малый.
3. Масло и ржавчина на поверхности присадочного металла и основного материала не удаляются.
4. Обратный метод не используется для расплавления начальной точки дуги.
5. Температура предварительного нагрева слишком низкая.
6. Положения начала и окончания дуги не смещены относительно друг друга.
7. Недостаточная защита зоны сварки, слишком большая площадь расплавленной ванны.
8. Источник переменного тока подвержен образованию пор, а обратное подключение постоянного тока имеет наименьшую склонность к образованию пор.
Четвертое, сварные выступы
В процессе сварки расплавленный металл растекается по нерасплавленному основному материалу за пределами сварного шва, образуя металлические включения, которые изменяют площадь поперечного сечения сварного шва и не способствуют воздействию динамических нагрузок. Причины этого следующие:
1. Дуга слишком длинная, а нижний сварочный ток слишком большой.
2. При вертикальной сварке ток слишком велик, а направление движения проволоки неправильное.
3. Зазор в сварном шве слишком велик.
В-пятых, дуговые ямы
В месте сварного шва наблюдается явный дефицит материала и углубление на конце. Причины этого следующие:
1. Неправильная работа во время закрытия сварочной дуги, и время гашения дуги слишком короткое.
2. При автоматической сварке подача проволоки и питание отключаются одновременно, и подача проволоки не прекращается до отключения питания.
Шестой, подрезанный
После того как дуга расплавляет основной материал по краю сварного шва, он не дополняется сварочным металлом, и остается зазор. Подрез ослабляет несущую нагрузку часть соединения, снижает прочность соединения, вызывает концентрацию напряжений и может привести к повреждению подреза. Причины этого следующие:
1. Слишком большой ток, слишком длинная дуга, неправильная скорость подачи электрода и слишком высокая температура дуги.
2. Напряжение при сварке под флюсом слишком низкое, а скорость сварки слишком высокая.
3. Угол наклона электрода и проволоки указан неверно.
Седьмое, включение шлака
Внутри сварного шва или в зоне сплавления присутствуют неметаллические включения. Шлаковые включения влияют на механические свойства, причем степень влияния зависит от количества и формы включений. Причины этого следующие:
1. При многослойной сварке не удаляется каждый слой сварочного шлака.
2. На сварном шве остается толстый слой ржавчины.
3. Физические свойства покрытия электрода не соответствуют требованиям.
4. Форма сварного слоя неудовлетворительная, а угол канавки спроектирован неправильно.
5. Соотношение ширины сварного шва к его глубине слишком мало, а подрез слишком глубокий.
6. Сила тока слишком мала, скорость сварки слишком высока, и шлак не успевает отслоиться.
Восьмое, неполное проникновение
Наблюдается локальное несварение между основными материалами или между основными материалами и наплавленным металлом. Обычно оно возникает в корне сварного шва при односторонней сварке, очень чувствительно к концентрации напряжений и оказывает значительное влияние на прочность, усталостную прочность и другие свойства. Причины его возникновения:
1. Неудачная конструкция канавки, малый угол, большой затупленный край и малый зазор.
2. Неправильные углы установки сварочных прутков и сварочной проволоки.
3. Слишком малый ток, слишком низкое напряжение, слишком высокая скорость сварки, слишком длинная дуга, магнитное воздействие и т. д.
4. На сварном шве имеется толстый слой ржавчины, который не был удален.
5. Отклонение сварного шва при сварке под флюсом.
Дата публикации: 04.11.2024