ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Дефекты сварных швов и их контроль из "Справочник молодого сварщика " Дефектами в сварных швах принято называть отклонения от норм, предусмотренных ГОСТами и техническими условиями на сварные соединения. Дефекты уменьшают прочность сварных швов и могут привести к разрушению сварных соединений. [c.197] Основными причинами образования дефектов являются нарушения технологии сборки и сварки, неправильный выбор сварных материалов и режима сварки, низкая квалификация сварщика. Дефекты могут быть наружные и внутренние. К наружным относятся дефекты формы и размеров сварных швов, к внутренним — дефекты макро- и микроструктуры. Формы и размеры сварных швов устанавливаются техническими условиями или стандартами (ГОСТ 5264—69) и обычно указываются в рабочих чертежах. [c.197] Наиболее частые дефекты сварных швов следующие неполномерность шва, неравномерность ширины и высоты шва, крупная бугристость, наличие седловин. Эти дефекты возникают при плохом качестве присадочной проволоки и горючих газов, неправильной подготовке кромок, недостаточной квалификации сварщика. Нарушение формы и размеров швов часто сопровождается такими дефектами, как наплывы, подрезы, непровары и др. (рис. 52). [c.197] Наплывы образуются в результате натекания жидкого металла на кромки недостаточно прогретого основного металла (рис. 52, а), чаще всего при сварке горизонтальных швов. Они могут образоваться в отдельных местах и иметь значительную протяженность. Наплывы срубают и проверяют, нет ли в этом месте непровара. [c.197] Подрезом (рис. 52, б) называют уменьшение толщины основного металла в месте его перехода к усилению шва. При газовой сварке подрезы образуются в результате повышенной мощности сварочного пламени, а при электродуговой сварке — при повышенном токе и напряжении дуги. Подрезы приводят к ослаблению сечения основного металла и могут стать причиной разрушения сварного соединения, а также вызвать местную концентрацию напряжений от рабочих нагрузок. Подрезы исправляют подваркой ниточного шва. Правильный выбор режимов сварки предотвратит образование подрезов. [c.197] Прожоги (рис. 52, в) — это сквозное проплавление основного металла с натеками с обратной стороны свариваемого металла. Они возникают при большом зазоре между свариваемыми кромками, недостаточном притуплении кромок, завышенной мощности сварочного пламени, недостаточной скорости сварки. Прожоги исправляют вырубкой дефектных мест с последующей их заваркой. [c.198] Незаваренные кратеры образуются в результате резкого обрыва пламени в конце сварки. Кратеры уменьшают рабочее сечение шва, снижают его прочность и могут стать причиной образования трещин. Кратеры исправляют заваркой с предварительной вырубкой до основного металла. [c.198] Непроваром (рис. 52, г) называется местное несплавление основного металла с наплавленным, а также несплавление между собой слоев шва при многослойной сварке. Непровар образуется из-за неправильной подготовки кромок под сварку, недостаточной мощности сварочного пламени, большой скорости сварки, плохой зачистки кромок перед сваркой от окалины, шлака, ржавчины и других загрязнений. Непровары, особенно по кромкам и между слоями, самые опасные, так как влияют на прочность сварочного шва. Участки с непроваром вырубают до основного металла, защищают и заваривают. [c.198] Трещины (рис. 52, д) — наиболее опасные дефекты сварных швов. Они могут возникать в сварном шве и в околошовной зоне. По происхождению делятся на холодные и горячие, по расположению — на поперечные и продольные, по размерам — на макро- и микроскопические. Трещины в сварных швах образуются во время и после сварки. Образованию трещин способствует повышенное содержание углерода в наплавленном металле, а также серы, фосфора и водорода. Холодные трещины возникают при температурах 100—300°С в легированных сталях и при нормальных температурах в углеродистых сталях. [c.199] Причины образования трещин следующие несоблюдение технологии и режимов сварки, неправильное расположение швов в сварной конструкции, что вызывает высокую концентрацию напряжений, приводящих к полному разрушению изделия. Большие напряжения в сварных конструкциях возникают при несоблюдении заданного порядка наложения швов. Поверхностные трещины в сварных швах вырубают полностью и заваривают. Чтобы во время вырубки трещина не распространялась дальше по шву, концы ее засверливают. [c.199] Пористость в сварных швах появляется потому, что газы, растворенные в жидком металле, не успевают выйти наружу до затвердевания поверхности шва. Поры уменьшают механическую прочность шва. Они образуются при плохой зачистке свариваемых кромок и присадочной проволоки от грязи, ржавчины, масла при повышенном содержании углерода в основном металле, большой скорости сварки, неправильном выборе сварочного пламени и марки проволоки. [c.199] Газовые поры располагаются цепочкой на некотором расстоянии друг от друга или в виде скоплений размером от сотых долей миллиметра до нескольких миллиметров. Иногда поры выходят на поверхность, образуя свищи. Поры могут быть внутренние, наружные и сквозные. Участки сварных швов с порами вырубают до основного металла и заваривают. [c.199] Наиболее опасный дефект — пережог металла. При пережоге в металле шва образуются окисленные зерна, обладающие малым взаимным сцеплением из-за наличия на них пленки окислов. Пережженный металл хрупок и не поддается исправлению. Пережог возможен при сварке окислительным сварочным пламенем и плохой защите расплавленного металла сварочной ванны от кислорода и азота воздуха. Участки с пережженным металлом вырубают до основного металла и заваривают. [c.200] Внешним осмотром проверяется заготовка под сварку (наличие закатов, вмятин, ржавчины), а также правильность сборки, расположение прихваток, разделка под сварку, величины притупления. Внешним осмотром готового сварного изделия можно выявить наружные дефекты — непровары, наплывы, прожоги, незаваренные кратеры, подрезы, наружные трещины, поверхностные поры, смещение сваренных элементов. Перед осмотром сварной шов и прилегающую к нему поверхность основного металла на 15—20 мм по обе стороны от шва очищают от металлических брызг, окалины, шлака и других загрязнений. [c.200] Осмотр производят невооруженным глазом или 5— 10-кратной лупой. Для выявления дефектов швы замеряют различными измерительными инструментами и шаблонами. Замерами устанавливают правильность выполнения сварных швов и их соответствие ГОСТам, чертежам и техническим условиям. В стыковых швах проверяют ширину и высоту усиления, в угловых и тавровых швах — величину катетов. Границы обнаруженных трещин засверливают. При нагреве металла до вишнево-красного цвета трещины выявляются в виде темных зигзагообразных линий. [c.200] Контроль сварных швов на непроницаемость выполняется после внешнего их осмотра. На непроницаемость проверяют швы на изделиях, предназначенных для хранения и транспортировки жидкостей и газов. Непроницаемость швов проверяется керосином, аммиаком, пневматическим и гидравлическим испытаниями, вакуумированием и газоэлектрическими теченскателями. [c.200] Испытание керосином производится согласно ГОСТ 3285—65 на металле шириной до 10 мм и основано на явлении капиллярности, которое заключается в способности керосина подниматься по капиллярным трубкам. Такими капиллярными трубками в сварных швах являются сквозные поры и трещины. Испытанием керосином можно выявить дефекты размером от 0,1 мм и больще. Испытание выполняется следующим образом. Вначале осматривают сварной шов, очищают его от шлака, окалины и других загрязнений и простукивают молотком, что способствует лучшему удалению шлака. Доступную для осмотра сторону сварного шва покрывают водным раствором мела или каолина. После высыхания мелового раствора противоположную сторону шва обильно (2—3 раза) смачивают керосином. Дефекты выявляют по жирным желтым пятнам на поверхности шва, покрытой мелом или каолином. Продолжительность испытания не менее 4 ч при положительной температуре. Дефектные участки вырубают и после смывания керосина заваривают. [c.201] Испытание аммиаком основано на свойстве некоторых индикаторов (спирто-водного раствора фенолфталеина или водного раствора азотнокислой ртути) изменять окраску под действием сжиженного аммиака. Перед испытанием тщательно очищают сварной шов от шлака, металлических брызг и других загрязнений. Затем на одну сторону щва укладывают бумажную ленту или светлую ткань, пропитанную 5%-ным раствором азотнокислой ртути, а с другой стороны подают под давлением смесь воздуха с аммиаком, содержащую примерно 1% аммиака. Давление смеси аммиака с воздухом не должно превышать расчетного давления для испытуемой конструкции. Проникающий через поры и трещины аммиак через 1—5 мин окрашивает бумагу или ткань в серебристочерный цвет. При использовании в качестве индикатора спирто-водного раствора фенолфталеина шов поливают тонкой струей, аммиак проходит сквозь дефекты и окрашивает раствор фенолфталеина в ярко-красный цвет. Выявленные дефекты вырубают и заваривают. [c.201] Крупногабаритную конструкцию герметизируют, после чего подают в нее газ под давлением, на 10—20% превышающим рабочее давление. Все сварные швы промазывают мыльным раствором, появившиеся пузырьки на поверхности шва служат признаком дефекта. [c.202] При испытании под давлением не допускается обстукивание сварных швов. Испытания должны проводиться в изолированных помещениях. [c.202] Вернуться к основной статье