Какие дефекты при газовой сварке являются наиболее характерными и трудновыявляемыми

Обновлено: 17.05.2024

Дефекты при газовой сварке встречаются как у опытных сварщиков, так и у новичков в профессии. Не каждый недочет делает изделие непригодным к использованию, но это не значит, что устранять его необязательно. Естественно, что более серьезные ошибки должны быть исправлены незамедлительно после обнаружения.

Существует две методики обнаружения недостатков сварного соединения, о которых нужно обязательно знать, чтобы в работу не шли изделия с ненадежными швами. В нашей статье мы подробно поговорим и о дефектах, и о способах контроля и обнаружения.

Виды внешних дефектов при газовой сварке

Непровар – один из дефектов газовой сварки, при котором наплавленный материал не соединяется с основным или происходит несплавление в процессе многослойного соединения слоев шва.

Причины появления непровара:

величина выбранного зазора слишком маленькая;
наконечник горелки недостаточно велик;
мягкое пламя грелки;
нет сварочного ушка (отверстие, напоминающее грушу);
пруток неправильно подавался;
чрезмерно высокая скорость газовой сварки;
недостаточно тщательная зачистка краев от грязи, окалины или ржавчины непосредственно перед проведением газовой сварки.

Непровары оказывают очень большое влияние на прочность сварочного шва, особенно те, что расположены между слоями и на кромках. Для устранения дефекта газовой сварки непроваренные участки вырубаются вплоть до основного материала, тщательно очищаются и провариваются повторно.

недостаточное расплавление;
горелка располагается только с одной стороны;
обгоняющая сварочная ванна;
излишнее расстояние между обрабатываемым металлом и ядром пламени;
наконечник горелки излишне мал.
Подрез.

Это некое углубление, которое находится между основным материалом и границей шва. Наибольшая глубина подреза – 0,5 мм (по категории «В»).

Появляется подрез по следующим причинам:

пруток неправильно подан к месту соединения;
горелка неверно расположена по отношению к кромкам;
пламя горелки излишне жесткое.

Подрезы вызывают ряд негативных последствий: сечение основного материала ослабевает, напряжение от нагрузок концентрируется и сварные швы разрушаются. Исправление данного дефекта газовой сварки происходит подваркой ниточного шва. Для предотвращения возникновения подрезов надо правильно выбирать вид соединения.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Это один из самых опасных дефектов газовой сварки. Трещины располагаются в зоне около шва и в самом шве. По месту расположения они делятся на продольные и поперечные. По происхождению – на горячие и холодные. По размерам – на микро- и макроскопические.

Образуются они в процессе и после окончания газовой сварки. К возникновению трещин приводит высокая концентрация углерода, фосфора, водорода и серы в наплавленном металле.

Холодные трещины могут возникать в углеродистых сталях в нормальных температурных условиях, а также в легированных сталях, когда температура находится в диапазоне от +100 до +300 °С.

Трещины появляются по следующим причинам:

режим соединения выбран неверно;
швы сварного изделия расположены неправильно;
неверно подобран металл для проведения соединения.

Исправление данного дефекта газовой сварки происходит путем вырубания швов (целиком) и последующей повторной сварки. Для предотвращения распространения трещины вдоль шва перед проведением вырубки концы ее засверливают.

Это натекание расплавленного металла на края недостаточно разогретого основного материала. Такие дефекты при газовой сварке возникают в процессе работы с горизонтальными швами. Их протяженность может быть значительной, но они могут быть расположены и в разных местах точечно.

Возникают наплывы при:

малом нагреве основного материала;
неправильной подаче прутка;
неверном угле подведения горелки к основному материалу.

Избавиться от наплыва можно только вырубкой, поскольку внутри может находиться непровар.

Причиной появления этого дефекта газовой сварки может быть:

излишний размер зазора;
неверная подача прутка;
чрезмерная жесткость пламени горелки;
недостаточная скорость проведения работ.
Кратер.

Это дефект газовой сварки, представляющий собой углубление на конце шва.

Причина возникновения дефекта – резко оборванное в конце шва пламя.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

В целях предотвращения возникновения кратера необходимо поднимать пламя медленно. Наличие такого дефекта приводит к уменьшению прочности шва, трещинам и уменьшению сечения шва. Избавиться от него можно только вырубкой и затем новой заваркой.

Так называют дефект газовой сварки, при котором возникает проплавление основного материала – сквозные отверстия, через них металл вытекает с обратной стороны и образуются натеки.

Возникают прожоги по причине:

большого расстояния (зазора) между краями свариваемого металла;
малого затупления краев;
излишней жесткости пламени горелки;
медленной газовой сварки.

Избавиться от них можно путем вырубки участка шва и последующей заварки.

Он может возникнуть по причине:

излишней жесткости пламени горелки;
медленной сварки.

Причинами возникновения пережога являются:

использование для соединения сварочного пламени с окислителем;
низкая степень защиты сварочной ванны от окружающей среды, в частности, от азота и кислорода, находящихся в воздухе.

Внутренние дефекты газовой сварки

Пористость является внутренним дефектом газовой сварки, возникает она по причине невыхода газа из расплавленного металла до момента затвердевания шва. Данный недостаток снижает механическую прочность материала за счет низкой плотности соединения.

Поры в металле образуются из-за того, что:

пламя горелки убирается от места соединения излишне быстро;
материал и пруток испачканы ржавчиной, жиром, грязью или маслами;
основной материал содержит большое количество углерода;
процесс соединения происходит излишне быстро;
пламя для соединения выбрано неправильно;
неверный выбор прутка (использование данного приспособления определенного типа – I или II).

Это дефект газовой сварки, при котором частицы шлака не успевают выйти на поверхность шва до момента его затвердевания и остаются внутри.

Причиной шлаковых включений могут быть:

высокая скорость работы;
низкая защищенность рабочей зоны;
плохо проведенная зачистка металла перед соединением;
неверный выбор режима работы.

Непровары, образующиеся в процессе многослойной газовой сварки между слоями.

При работе с многослойными швами необходимо быть особо внимательным. Проверять нужно весь предыдущий шов и, если выявляются любые выпуклости, проводить его выравнивание шлифовальной машинкой. Только после этого возможно наложение каждого следующего валика. Практика показывает, что каждый слой зачищается перед укладыванием следующего валика.

Данное правило может использоваться также для соединения многопроходных швов.

Методы обнаружения дефектов при газовой сварке

Методы контроля, при которых происходит разрушение сварных соединений.

Испытания проводятся различными методами: механическими, металлографическими, а также специальными. Их цель – получить текущие характеристики соединений. Проверке подвергаются образцы, получаемые из изделий либо контрольных швов, специально изготовленных для тестов. Они делаются согласно требованиям и в соответствии с технологией газовой сварки.

Испытания проводятся с целью обнаружить трудно выявляемые дефекты при газовой сварки, оценить надежность и прочность соединений и изделий, качество материалов, как основного, так и присадочного, правильность технологии, избранной для соединения, а также проверить квалификацию сварщика.

Сравнению подвергаются свойства соединений образца с основным металлом. Удовлетворительными признаются результаты, полностью соответствующие заранее заданному уровню.

ГОСТ 6996-66 отвечает за механические испытания металла шва и самих соединений, такие как статическое растяжение, ударный и статистический изгибы, устойчивость старения, твердость. Проверяется шов в целом, а также материал различных участков, например, зоны термического воздействия, наплавленного материала и основного металла. Таким образом выявляются характерные дефекты при газовой сварке.

Контрольные образцы, используемые в испытаниях, имеют определенные форму и размер.

Прочность шва проверяется статическим растяжением.

Пластичность исследуют статическим изгибом. Она зависит от размера угла изгиба растянутой зоны, который образуется до возникновения первой трещинки. Для испытаний берется образец, у которого предварительно снимают усиление, вровень с основным материалом.

Ударная вязкость проверяется ударными разрывом и изгибом.

Твердость соединения показывает, насколько подкален металл в процессе его остывания после окончания работы и есть ли в нем структурные изменения.

Металлографическое исследование отвечает за определение качества швов, структуры материала, показывает присутствие дефектов и их характер.

Существуют два метода анализа материалов в рамках металлографических испытаний: микро- и макроструктурный.

Методы контроля соединений неразрушающего характера.

Насколько качественно была проведена газовая сварка, а также проверить дефекты швов конструкции можно неразрушающими методами. К ним относятся визуальный осмотр, выверка герметичности изделий (непроницаемости), контроль внешних дефектов, расположенных на поверхности конструкции, а также внутренних и скрытых недостатков.

Самыми часто используемыми и простыми методами являются внешний осмотр и замеры соединений. Это те шаги, с которых начинается выполнение последовательных контрольных операций по приемке готовой конструкции или узла. Данные способы проверки применяются ко всем швам без исключения, независимо от дальнейших испытаний.

Визуально можно увидеть наличие наплывов, непроваров, трещин и пор, расположенных снаружи, подрезов, сместились или нет соединяемые края деталей и пр. Наружный осмотр проводят невооруженным взглядом, также возможно использование 10-кратной лупы.

Качества шва проверяются замерами соединений. Прочность изделия уменьшается недостаточным сечением соединения, а излишне большое сечение приводит к возрастанию внутреннего напряжения и, как следствие, к деформации.

Проверка размеров сечения происходит по параметрам шва, которые отличаются при разном типе соединений. У углового шва замеряют катет, а у стыкового – высоту, ширину, размер выпуклости с той стороны, где расположен корень шва. Все определенные параметры должны быть в соответствии с существующими ГОСТами и ТУ. Измерение происходит с помощью специальных инструментов или шаблонов.

Несмотря на информативность внешнего осмотра, он не может дать окончательный ответ о том, насколько качественно выполнен шов. Визуально можно определить наличие внешних дефектов, вероятных участков деформации, которые затем проверяются иными способами контроля.

Контроль непроницаемости швов и соединений.

Требования к герметичности швов возникают при использовании изделий для хранения и транспортировки разных жидкостей, газов. В связи с этим многие сварные конструкции подвергают контролю соединений на непроницаемость. Это различные трубопроводы, емкости, химическая и лабораторная аппаратура и пр.

Изделие проверяется сразу после его изготовления или по окончании его монтажа. Все дефекты, обнаруженные при визуальном осмотре, немедленно устраняются (еще до проведения основных испытаний). Проверка на непроницаемость выполняется такими способами: пузырьковым, с применением гидравлического или воздушного давления, капиллярным, керосином, химическим, с использованием аммиака, посредством газоэлектрического искателя течей или вакуумированием.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Недостатки газовой сварки

Недостатки газовой сварки весьма условны, хотя, несомненно, они есть. Это ограничение по толщине свариваемых деталей, большая зона нагрева, громоздкость и опасность применяемого оборудования. Но некоторые виды работ с металлом подразумевают применение именно газовой сварки, и от этого никуда не деться.

Там, где она действительно необходима, преимущества перевешивают любые недостатки. К тому же, есть способы нивелировать минусы и улучшить качество сварного шва. Подробнее о газовой сварке в нашем материале.

Суть технологии газовой сварки

При газовой сварке металл соединяют посредством использования газа, который необходим для получения высокотемпературного пламени. В качестве горючих веществ чаще всего применяют ацетилен и кислород, но не только. При сварке главное «действующее лицо» – пламя. Оно создает нужную температуру и дает возможность плавления различных материалов. У пламени есть три зоны: ядро (это место, где происходит распад ацетилена), зона восстановления (где идет процесс окисления водорода и кислорода) и факел (где газы полностью сгорают).

Существует три вида пламени. Они разделяются в зависимости от количества кислорода и ацетилена в их составе:

При равной подаче двух газов образуется нормальное пламя. Цвет всех трех зон – синий, однако восстановительная зона отличается более ярким оттенком.
При недостатке кислорода возникает науглероживающее пламя, оно имеет ярко-желтый факел.
При нехватке ацетилена появляется окислительное пламя, бледное и излишне короткое.

В ходе работы мастер, наблюдая за цветом и размером пламени, может регулировать подачу газовой смеси или каждого газа в отдельности. Разным типам пламени соответствует своя температура. Обычное ее значение выше +3 000 °С – этого достаточно для плавки/резки различных материалов и изделий.

Как сварка, так и резка металлов газом проводится нормальным пламенем с равным количеством ацетилена и кислорода. При изменении цвета пламени мастер должен провести корректировку настроек подачи газов.

Основные преимущества и недостатки газовой сварки

Основными преимуществами газовой сварки являются:

Отсутствие сложного дорогостоящего оборудования и источника дополнительной энергии. Следовательно, повышается мобильность сварки, ее можно проводить даже в поле. Вспоминая историю создания нефтепроводов с 1926 по 1935 годы, следует отметить, что сварка проходила именно с помощью газовых аппаратов. И сейчас такое оборудование дает возможность работать в труднодоступных регионах, частях зданий и иных сооружений.
Большой диапазон мощности пламени, позволяющий проводить сварку металлов с различными температурами плавления.
Лучшая свариваемость таких металлов, как чугун, латунь, медь и свинец.
Высокое качество швов при правильном выборе вида и мощности пламени, а также присадочной проволоки. С момента подтверждения качества получаемого шва наиболее ответственные участки работ стали доверять именно газоацетиленовой сварке.
Медленный разогрев и последующее остывание изделий.
Возможность легкого изменения температуры пламени мастером, поскольку, меняя угол наклона пламени к заготовке, сварщик тем самым изменяет и температуру. При расположении по нормали температура пламени имеет максимальное значение.
Прочность соединений при газовой сварке выше, чем при электродуговой с использованием низкокачественных электродов.
Возможность проводить не только сварку, но и резку, а также закалку металлов.

К недостаткам газовой сварки можно отнести:

Излишне большую зону нагрева поверхности. Не слишком устойчивые к температурному воздействию элементы изделия, расположенные вблизи зоны сварки, могут деформироваться нагревом.
Низкую производительность при сварке толстых заготовок. Для соединения металлов толщиной 5 мм и более экономически более эффективной является электродуговая сварка.
Невозможность применения газовой сварки для соединения металлов толщиной 3 мм и более внахлест. Причина заключается в возникающем напряжении металла, ведущему к деформации и последующему разрушению шва.

Опасность применения газов из-за образования взрывных смесей (кислород, водород, ацетилен и прочие газовые смеси являются взрывоопасными). Хранение газовых баллонов должно происходить на максимальном удалении от любых органических веществ: жиров, углеводородов и масел. Это обязательное правило техники безопасности. Нарушение ведет к возникновению чрезвычайных ситуаций (взрыва, пожара и пр.).
Медленное нагревание поверхностей и остывание их.
Низкую возможность механизации процесса. Это отличает газовую сварку от электродуговой.
Невозможность легирования наплавляемого металла. А при электродуговой сварке качество швов во многом зависит от обмазки и используемых электродов.
Специалисты не рекомендуют проводить газовую сварку высокоуглеродистых сталей.

Одна из позиций попала одновременно и в преимущества, и в недостатки газовой сварки. Это медленная скорость нагрева и остывания. Такое двоякое состояние продиктовано тем, что существуют металлы, которым просто необходимы мягкие условия сварки, а именно постепенное нагревание, что для них, несомненно, является достоинством. Примерами могут служить ряд инструментальных сталей, а также цветные металлы, которые отлично соединяются посредством газовой сварки.

Повышенные требования к оборудованию и материалам для работы с газовой сваркой

Для проведения газовой сварки требуется наличие определенного оборудования и комплектующих к нему. В его состав входят:

Генератор газа (источник ацетилена).
Емкость с кислородом, который необходим для поддержания горения.
Редуктор (газовый).
Предохранительные клапаны для обеспечения безопасности использования оборудования (комплект).
Шланг специальный, через который подается газ. Стоит отметить, что каждый вид газа должен иметь собственный рукав, конструктивно отличающийся от прочих. Заменить один на другой нельзя.
Газовая горелка.
Припои и флюсы самых разных видов.

Газовое оборудование удобно использовать, когда оно размещается на тележке. Это дает возможность быстро перевозить его с объекта на объект, повышая мобильность.

Газовые горелки существуют двух типов: инжекторные и газовые. Контролю, в ходе пользования газовым типом горелки, подлежат температура, скорость газовой струи и длина пламени. Флюс, под защитой которого будет проводиться сварка, выбирают в зависимости от задач, которые необходимо решить, и характеристик обрабатываемого материала. Проволока применяется в виде припоя, являясь источником материала в ходе сварки. При этом качество шва улучшается, а соединение становится более надежным.

При резке металла на оборудование вместо горелки ставится газовый резак. Дополнительно аппаратура комплектуется слесарными инструментами, которые понадобятся в ходе проведения работ.

Технология проведения сварки требует использования специальной проволоки. Это присадочная проволока или просто присадка, диаметр которой зависит от способа сварки и толщины заготовки. При использовании правого метода сварки диаметр проволоки составляет половину толщины изделия. Левый метод требует прибавления к предыдущему значению единицы.

Марка материала определяет вид присадки – кремнемарганцевой или марганцевой. Присадку выбирают на основании специальных таблиц. Присадочная проволока намотана на катушки и имеет маркировку. Цветные металлы сваривают при помощи полос или присадочных прутков.

Флюсами для газовой сварки являются специально созданные химические вещества, в основе которых лежат кремниевая и борная кислота, а также разные добавки. Форма выпуска флюсов – порошок, паста, раствор. Однако для большего результата смеси делают самостоятельно.

Важные нюансы применения газовой сварки

Существует ряд нюансов проведения газовой сварки различных материалов:

Низкоуглеродистые стали можно сваривать любыми газами. В дополнение нужна стальная проволока (присадочный материал) с небольшим количеством углерода.
Чугуну требуется науглероживающее пламя, которое противодействует появлению частиц белого чугуна, имеющих высокую хрупкость. Они снижают прочность, а также твердость металла.
Легированные стали требуют внимательного отношения к их составу. Для жаропрочных металлов необходима присадочная проволока с хромом и никелем. А присадка с молибденом потребуется для сварки легированных сталей ряда марок.
Медные заготовки соединяются с помощью пламени большой мощности. При этом важно помнить о высокой текучести данного металла. Поэтому зазор между деталями следует делать небольшим. Присадкой в данном случае является медная проволока, а защита обеспечивается флюсом.
Бронзовые детали сваривают, используя восстанавливающее пламя. А присадкой должен быть схожий по составу материал.
Латунные изделия обрабатывают горючим газом с повышенным содержанием кислорода. Это позволяет предотвратить снижение количества олова из материала, который в противном случае улетучивается.

Для изготовления качественных швов всегда следует учитывать состав соединяемых металлов.

Как нивелировать недостатки газовой сварки труб

Сварка с использованием газа по сути представляет собой нагрев краев металла (металлических труб) пламенем и последующее заполнение оставленного между заготовками зазора расплавляющимся присадочным материалом. Горючую смесь выбирают, основываясь на температуре плавления материала заготовок. Толщина стенки деталей определяет толщину стыкового соединения, при этом выпуклость не должна быть больше 3 мм.

При создании системы трубопроводов нельзя допустить оплавления их стенок. В противном случае наплывы станут причиной возникновения сопротивления жидкостям и газам, передвигающимся по трубам.

Качество швов у труб с толщиной стенок 3,5 мм и более увеличивают созданием скосов краев с углом от 35 до 45 градусов. Сварное соединение может создаваться левым и правым способом. При этом важно притуплять остроту кромочной части для предотвращения проникновения внутрь расплавленного материала.

Если же ведется сварка деталей толщиной не более 3 мм, то зазор делается без скоса и на расстояние менее половины стенки трубы.

Существуют следующие виды сварки, которые делятся в зависимости от того, для чего предназначена система трубопроводов:

с использованием прокладного кольца и без скошенных краев;
со вставным кольцом и раструбом;
со скосом и выточкой изнутри.

В работе с трубами, которые будут использованы в дальнейшем для перекачки жидкостей и газов, нельзя применять остающиеся подкладные кольца.

Детали толщиной 5 мм и более соединяют правым способом, а имеющие меньшую толщину – левым. Поворотные трубы сваривают нижним способом. Неповоротные – потолочным или вертикальным швом. При этом сначала работают с нижней частью изделия, а затем переходят к верхней и обрабатывают ее в обратном направлении.

В случаях, когда невозможно поднести газовую горелку к месту сварки, применяют работу с вырезанием козырька. Труднодоступный участок соединяется в первую очередь. По окончании козырек возвращается на место, после чего проводится сварка в остальных местах шва.

Сварку вручную делают в один слой. Шов выполняется шириной не более той, что в 2,5 раза превышает толщину стенки. Сварное соединение не должно включать наплывы и иметь грубые чешуйки.

Выше описанный способ создания сварного соединения позволяет создать шов высокого качества, без прожогов. Он может применяться для сварки труб с тонкими стенками.

Выводы по газовой сварке

В статье мы рассмотрели достоинства и недостатки газовой сварки. Но однозначно ответить на вопрос о том, всегда ли необходим такой вид соединения, нельзя. Ведь для сварки, к примеру, тонкостенных заготовок нет ничего лучше. Кроме того, газовую сварку применяют при ремонте труб. Однако соединение металлических деталей большой толщины таким способом нецелесообразно из-за низкой производительности.

Опять-таки в быту удобнее применять газовую сварку, так как такое оборудование надежно и вполне достаточно для выправления дефектов литья и ремонтно-восстановительных работ. А вот при больших объемах такой вид соединения невыгоден. Поэтому вид сварки выбирают в зависимости от необходимого результата.

20.03.20 ГС группа 749 Л№10: причины возникновения дефектов сварных швов, способы их предупреждения и исправления.

Введение. Дефекты при газовой сварке встречаются как у опытных сварщиков, так и у новичков в профессии. Не каждый недочет делает изделие непригодным к использованию, но это не значит, что устранять его необязательно. Естественно, что более серьезные ошибки должны быть исправлены незамедлительно после обнаружения.

Виды внешних дефектов при газовой сварке

Непровар – дефект, при котором наплавленный материал не соединяется с основным или происходит несплавление в процессе многослойного соединения слоев шва.

величина выбранного зазора слишком маленькая;

наконечник горелки недостаточно велик;

мягкое пламя грелки;

нет сварочного ушка (отверстие, напоминающее грушу);

пруток неправильно подавался;

чрезмерно высокая скорость газовой сварки;

недостаточно тщательная зачистка краев от грязи, окалины или ржавчины непосредственно перед проведением газовой сварки.

Для устранения дефекта непроваренные участки вырубаются вплоть до основного материала, тщательно очищаются и провариваются повторно.

Различают непровар корня шва, непровар краев и межслойный непровар.

Причины возникновения непровара краев:

горелка располагается только с одной стороны;

обгоняющая сварочная ванна;

излишнее расстояние между обрабатываемым металлом и ядром пламени;

наконечник горелки излишне мал.

В процессе многослойной газовой сварки между слоями также могут образоваться непровары. Поэтому при работе с многослойными швами необходимо быть особо внимательным. Проверять нужно весь предыдущий шов и, если выявляются любые выпуклости, проводить его выравнивание шлифовальной машинкой. Только после этого возможно наложение каждого следующего валика. Практика показывает, что каждый слой зачищается перед укладыванием следующего валика.

Это некое углубление, которое находится между основным материалом и границей шва. Появляется подрез по следующим причинам:

пруток неправильно подан к месту соединения;

горелка неверно расположена по отношению к кромкам;

пламя горелки излишне жесткое.

Это один из самых опасных дефектов газовой сварки. Трещины могут распорлагаться в околошовной зоне и в самом шве. По месту расположения они делятся на продольные и поперечные. По происхождению – на горячие и холодные. По размерам – на микро- и макроскопические.

режим соединения выбран неверно;

швы сварного изделия расположены неправильно;

неверно подобран металл для проведения соединения.

малом нагреве основного материала;

неправильной подаче прутка;

неверном угле подведения горелки к основному материалу.

Протечка корня шва.

излишний размер зазора;

неверная подача прутка;

чрезмерная жесткость пламени горелки;

недостаточная скорость проведения работ.

большого расстояния (зазора) между краями свариваемого металла;

малого затупления краев;

излишней жесткости пламени горелки;

медленной газовой сварки.

Перегрев материала.

Пережог материала.

использование для соединения сварочного пламени с окислителем;

низкая степень защиты сварочной ванны от окружающей среды, в частности, от азота и кислорода, находящихся в воздухе.

Внутренние дефекты газовой сварки

Газовые поры.

пламя горелки убирается от места соединения излишне быстро;

материал и пруток испачканы ржавчиной, жиром, грязью или маслами;

основной материал содержит большое количество углерода;

процесс соединения происходит излишне быстро;

пламя для соединения выбрано неправильно;

неверный выбор прутка.

Включения шлаков.

высокая скорость работы;

низкая защищенность рабочей зоны;

плохо проведенная зачистка металла перед соединением;

неверный выбор режима работы.

Методы обнаружения дефектов при газовой сварке

Методы контроля, при которых происходит разрушение сварных соединений.

Методы контроля соединений неразрушающего характера.

Контроль непроницаемости швов и соединений.

Контрольные вопросы (домашнее задание)

Какие внешние дефекты при газовой сварке вам известны?

Перечислить и зарисовать эскиз (можно воспользоваться приложением 1).

Непровар корня шва -

Виды дефектов при сварке

В ходе сварных работ, как и при любых других способах обработки металлов не исключены дефекты сварочных швов, образующихся по целому ряду причин.

Перечень факторов, влияющих на качество сварного соединения очень обширен, однако основной причиной дефектов являются неуправляемые химические процессы, происходящие в пограничных областях зоны сварки.

Классификация

Причиной деффектов может быть кристаллизация металла, его химическая неоднородность, а также взаимодействие расплавленной массы с твердым материалом заготовок или с окружающими газами и шлаками. Ещё одной нуждающейся в учёте причиной появления дефектов (трещин, в частности) являются нежелательные напряжения в зоне сварки.

Характер отклонений сварных соединений от нормы (дефектов) зависит от категории сварочных работ. Это объясняется технологическими особенностями того или иного процесса.

Различие достаточно отчётливо проявляется во всех основных её видах, а именно – при электродуговой обработке металлов, контактном сваривании листовых заготовок и, наконец, в газовой сварке.

Электродуговой метод

К основным причинам образования дефектов при электродуговой сварке можно отнести два основных фактора. Это химические реакции, приводящие к нарушению структуры швов, а также серьёзные отклонения от существующих технологий.

Сварочные дефекты, возникающие во втором случае, чаще всего проявляются в виде прожогов, непроваров и нарушений геометрических размеров шва или трещин, возникающих после остывания материала.

Процесс образования холодных трещин при сварке объясняется недопустимыми механическими нагрузками на шовное соединение. Такие отклонения от нормальной структуры шва чаще всего наблюдаются при сваривании углеродистых (легированных) сталей, а также большинства чугунных изделий.

Вообще же в теории электродуговой сварки рассматриваются самые различные нарушения структуры сварного соединения. Помимо так называемого «холодного» растрескивания к таким дефектам причисляют «горячие», макроскопические и микротрещины.

Все перечисленные отклонения от нормы со временем приводят к расширению зоны действия дефекта и аварийным разрушениям некачественно проваренной конструкции. По этой причине исследованию качества образующихся при дуговой сварке швов уделяется повышенное внимание.

Газосварка

Основные причины дефектов, проявляющихся при газовой сварке, чаще всего те же, что и в перечисленных ранее случаях, касающихся других категорий сварочных работ.

Это те же нарушения в технологии подготовки заготовок перед сплавлением и ошибки, допущенные во время формирования шва (по причине использования нестандартных расходных материалов, например).

Вот почему с целью предупреждения дефектов газосварки особое внимание уделяется грамотному выбору правильного режима сваривания, а также уровню квалификации самого исполнителя работ.

По доступности выявления нарушений при газосварке все известные дефекты делятся на поверхностные и скрытые. К первой категории относятся типовые непровары, значительные по размеру наплывы, а также вогнутости, прорезы, кратеры, образующиеся на основании (в корне шва).

Сюда же следует отнести недопустимое смещение линии стыка (неправильная их разделка), резкие перепады по толщине и поверхностные трещины.

К скрытым и, как правило, трудно выявляемым дефектам газовой сварки относятся внутренние пористые образования, микроскопические газовые каналы, а также шлаковые и оксидные вкрапления.

Этот список может быть продолжен такими нередко возникающими нарушениями структуры свариваемых заготовок, как малозаметные непровары между слоями и внутренние микротрещины.

Точечный контактный метод

К дефектам контактного сваривания принято относить следующие визуально различимые (наружные) нарушения в структуре соединений:

наблюдаемые невооружённым глазом трещины;
точечные прожоги;
наружные выплески;
разрывы металла с поверхностным проявлением структуры;
нарушения формы контакта и многие другие.

Основными причинами появления таких отклонений в структуре контакта являются неправильное выставление параметров (амплитуды или длительности) импульсного тока, недостаточное усилие при сжатии электродов.

К дефектам приводит некачественная подготовка обрабатываемых поверхностей перед сваркой, близкое расположение контактной точки к краю точечного соединения.

Среди других причин – недостаточная величина нахлеста заготовок, недопустимый перекос сочленяемых деталей, износ электродов и многое другое.

Основным скрытым дефектом при сварке контактными методами является «слипание» листовых заготовок, при котором между ними образуется лишь кажущийся, чисто внешний контакт. Данный дефект может проявляться не только при сварке под давлением, но и при других известных видах точечного сваривания.

Обнаружить визуально этот вид дефектного образования обычными методами физического контроля практически невозможно. Предупредить его удаётся только путём строгого соблюдения технологии и поддержания в норме основных параметров сварочного процесса (амплитуды и длительности импульсного тока, а также необходимого усилия сжатия).

Исправление и предотвращение

Наличие дефектов при любом типе сварки не всегда приводит к непоправимому результату и выбраковке заготовки. Существует определённый набор нарушений техпроцесса или отклонений от нормы, которые могут быть исправлены сразу же по завершении процесса.

Простейшим и кардинальным способом исправления любого огреха при сварке является вырубка забракованного участка и повторное его заваривание (с учётом обнаруженной неисправности, конечно). Для исключения или исправления ряда дефектов вполне достаточно скорректировать положение рабочего инструмента с электродом.

При использовании этого приёма следует помнить о том, что сварка методом «на подъём» способствует перераспределению расплавленного металла в зоне ванны, а работа по способу «углом вперед» позволяет снизить глубину проплавления.

Поскольку на исправление брака потребуются дополнительные расходы – желательно так организовать сварочный процесс, чтобы исключить необходимость повторных работ.

Один из наиболее эффективных способов предотвращения дефектов – это добавление одного из компонентов при сварке в защитной среде, что позволяет увеличить коэффициент заполняемости шва и предотвращает возможные подрезы.

Для повышения текучести жидкого металла, обеспечивающей заполнение корневой части шва, достаточно нагреть предварительно место сварки до определённой температуры посредством специальных добавок (флюсов).

Достичь требуемого эффекта нередко удаётся и за счёт увеличением силы тока. При этом тщательная зачистка сварных кромок и удаление с их поверхности окисных плёнок также снижают вероятность нарушения режима сварки.

Разделка трещин

Для устранения холодных трещин применяется способ их повторной сварки с ограничением расширения области дефекта по обе стороны (подготовку специальных «уловителей»).

Такие уловители выполняются в виде небольших отверстий, просверленных на удалении порядка 1,5 см от краёв образования, способных замедлить или полностью прекратить его рост.

Ремонт трещин предполагает определенный порядок операций, учитывающий необходимость тщательной подготовки к повторному свариванию. На этом этапе подготавливаемые к восстановлению кромки сначала разделываются под углом 60 °.

Для проведения этой операции используется либо обычное зубило, либо специальный разделочный электрод, посредством которого края реза полностью очищают от всех мешающих сплавлению образований и неровностей.

Просверленные ранее ограничивающие отверстия-ловушки удалять совсем необязательно.

Наличие дефектов сварки, как правило, приводит к снижению прочностных показателей подготавливаемого соединения, и, как следствие – к нарушению работоспособности конструкции (её повышенной аварийности). Именно поэтому вопросу обнаружения и исправления дефектов всегда уделяется особое внимание.

Читайте также: